drivers/base/memory: pass a block_id to init_memory_block()
[platform/kernel/linux-rpi.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/sched/mm.h>
39 #include <linux/shmem_fs.h>
40 #include <linux/hugetlb.h>
41 #include <linux/pagemap.h>
42 #include <linux/smp.h>
43 #include <linux/page-flags.h>
44 #include <linux/backing-dev.h>
45 #include <linux/bit_spinlock.h>
46 #include <linux/rcupdate.h>
47 #include <linux/limits.h>
48 #include <linux/export.h>
49 #include <linux/mutex.h>
50 #include <linux/rbtree.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/swap.h>
53 #include <linux/swapops.h>
54 #include <linux/spinlock.h>
55 #include <linux/eventfd.h>
56 #include <linux/poll.h>
57 #include <linux/sort.h>
58 #include <linux/fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/vmpressure.h>
61 #include <linux/mm_inline.h>
62 #include <linux/swap_cgroup.h>
63 #include <linux/cpu.h>
64 #include <linux/oom.h>
65 #include <linux/lockdep.h>
66 #include <linux/file.h>
67 #include <linux/tracehook.h>
68 #include "internal.h"
69 #include <net/sock.h>
70 #include <net/ip.h>
71 #include "slab.h"
72
73 #include <linux/uaccess.h>
74
75 #include <trace/events/vmscan.h>
76
77 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
78 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
79
80 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
81
82 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
83
84 /* Socket memory accounting disabled? */
85 static bool cgroup_memory_nosocket;
86
87 /* Kernel memory accounting disabled? */
88 static bool cgroup_memory_nokmem;
89
90 /* Whether the swap controller is active */
91 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
92 int do_swap_account __read_mostly;
93 #else
94 #define do_swap_account         0
95 #endif
96
97 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
98 static bool do_memsw_account(void)
99 {
100         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
101 }
102
103 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
104         "inactive_anon",
105         "active_anon",
106         "inactive_file",
107         "active_file",
108         "unevictable",
109 };
110
111 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
112 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
113 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
114
115 /*
116  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
117  * their hierarchy representation
118  */
119
120 struct mem_cgroup_tree_per_node {
121         struct rb_root rb_root;
122         struct rb_node *rb_rightmost;
123         spinlock_t lock;
124 };
125
126 struct mem_cgroup_tree {
127         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
128 };
129
130 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
131
132 /* for OOM */
133 struct mem_cgroup_eventfd_list {
134         struct list_head list;
135         struct eventfd_ctx *eventfd;
136 };
137
138 /*
139  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
140  */
141 struct mem_cgroup_event {
142         /*
143          * memcg which the event belongs to.
144          */
145         struct mem_cgroup *memcg;
146         /*
147          * eventfd to signal userspace about the event.
148          */
149         struct eventfd_ctx *eventfd;
150         /*
151          * Each of these stored in a list by the cgroup.
152          */
153         struct list_head list;
154         /*
155          * register_event() callback will be used to add new userspace
156          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
157          * on eventfd to send notification to userspace.
158          */
159         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
160                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
161         /*
162          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
163          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
164          * if you want provide notification functionality.
165          */
166         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
167                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
168         /*
169          * All fields below needed to unregister event when
170          * userspace closes eventfd.
171          */
172         poll_table pt;
173         wait_queue_head_t *wqh;
174         wait_queue_entry_t wait;
175         struct work_struct remove;
176 };
177
178 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
179 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
180
181 /* Stuffs for move charges at task migration. */
182 /*
183  * Types of charges to be moved.
184  */
185 #define MOVE_ANON       0x1U
186 #define MOVE_FILE       0x2U
187 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
188
189 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
190 static struct move_charge_struct {
191         spinlock_t        lock; /* for from, to */
192         struct mm_struct  *mm;
193         struct mem_cgroup *from;
194         struct mem_cgroup *to;
195         unsigned long flags;
196         unsigned long precharge;
197         unsigned long moved_charge;
198         unsigned long moved_swap;
199         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
200         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
201 } mc = {
202         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
203         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
204 };
205
206 /*
207  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
208  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
209  */
210 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
211 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
212
213 enum charge_type {
214         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
215         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
216         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
217         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
218         NR_CHARGE_TYPE,
219 };
220
221 /* for encoding cft->private value on file */
222 enum res_type {
223         _MEM,
224         _MEMSWAP,
225         _OOM_TYPE,
226         _KMEM,
227         _TCP,
228 };
229
230 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
231 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
232 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
233 /* Used for OOM nofiier */
234 #define OOM_CONTROL             (0)
235
236 /*
237  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
238  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
239  * be used for reference counting.
240  */
241 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
242         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
243              iter != NULL;                              \
244              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
245
246 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
247         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
248              iter != NULL;                              \
249              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
250
251 static inline bool should_force_charge(void)
252 {
253         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
254                 (current->flags & PF_EXITING);
255 }
256
257 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
258 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
259 {
260         if (!memcg)
261                 memcg = root_mem_cgroup;
262         return &memcg->vmpressure;
263 }
264
265 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
266 {
267         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
268 }
269
270 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
271 /*
272  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
273  * The main reason for not using cgroup id for this:
274  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
275  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
276  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
277  *  200 entry array for that.
278  *
279  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
280  * will double each time we have to increase it.
281  */
282 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
283 int memcg_nr_cache_ids;
284
285 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
286 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
287
288 void memcg_get_cache_ids(void)
289 {
290         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
291 }
292
293 void memcg_put_cache_ids(void)
294 {
295         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
296 }
297
298 /*
299  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
300  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
301  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
302  * tunable, but that is strictly not necessary.
303  *
304  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
305  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
306  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
307  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
308  * increase ours as well if it increases.
309  */
310 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
311 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
312
313 /*
314  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
315  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
316  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
317  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
318  */
319 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
320 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
321
322 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
323
324 static int memcg_shrinker_map_size;
325 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
326
327 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
328 {
329         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
330 }
331
332 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
333                                          int size, int old_size)
334 {
335         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
336         int nid;
337
338         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
339
340         for_each_node(nid) {
341                 old = rcu_dereference_protected(
342                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
343                 /* Not yet online memcg */
344                 if (!old)
345                         return 0;
346
347                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
348                 if (!new)
349                         return -ENOMEM;
350
351                 /* Set all old bits, clear all new bits */
352                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
353                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
354
355                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
356                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
357         }
358
359         return 0;
360 }
361
362 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
363 {
364         struct mem_cgroup_per_node *pn;
365         struct memcg_shrinker_map *map;
366         int nid;
367
368         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
369                 return;
370
371         for_each_node(nid) {
372                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
373                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
374                 if (map)
375                         kvfree(map);
376                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
377         }
378 }
379
380 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
381 {
382         struct memcg_shrinker_map *map;
383         int nid, size, ret = 0;
384
385         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
386                 return 0;
387
388         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
389         size = memcg_shrinker_map_size;
390         for_each_node(nid) {
391                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
392                 if (!map) {
393                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
394                         ret = -ENOMEM;
395                         break;
396                 }
397                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
398         }
399         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
400
401         return ret;
402 }
403
404 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
405 {
406         int size, old_size, ret = 0;
407         struct mem_cgroup *memcg;
408
409         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
410         old_size = memcg_shrinker_map_size;
411         if (size <= old_size)
412                 return 0;
413
414         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
415         if (!root_mem_cgroup)
416                 goto unlock;
417
418         for_each_mem_cgroup(memcg) {
419                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
420                         continue;
421                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
422                 if (ret)
423                         goto unlock;
424         }
425 unlock:
426         if (!ret)
427                 memcg_shrinker_map_size = size;
428         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
429         return ret;
430 }
431
432 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
433 {
434         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
435                 struct memcg_shrinker_map *map;
436
437                 rcu_read_lock();
438                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
439                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
440                 smp_mb__before_atomic();
441                 set_bit(shrinker_id, map->map);
442                 rcu_read_unlock();
443         }
444 }
445
446 #else /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
447 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
448 {
449         return 0;
450 }
451 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg) { }
452 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
453
454 /**
455  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
456  * @page: page of interest
457  *
458  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
459  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
460  * until it is released.
461  *
462  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
463  * is returned.
464  */
465 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
466 {
467         struct mem_cgroup *memcg;
468
469         memcg = page->mem_cgroup;
470
471         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
472                 memcg = root_mem_cgroup;
473
474         return &memcg->css;
475 }
476
477 /**
478  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
479  * @page: the page
480  *
481  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
482  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
483  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
484  *
485  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
486  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
487  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
488  * do not care (such as procfs interfaces).
489  */
490 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
491 {
492         struct mem_cgroup *memcg;
493         unsigned long ino = 0;
494
495         rcu_read_lock();
496         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
497         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
498                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
499         if (memcg)
500                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
501         rcu_read_unlock();
502         return ino;
503 }
504
505 static struct mem_cgroup_per_node *
506 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
507 {
508         int nid = page_to_nid(page);
509
510         return memcg->nodeinfo[nid];
511 }
512
513 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
514 soft_limit_tree_node(int nid)
515 {
516         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
517 }
518
519 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
520 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
521 {
522         int nid = page_to_nid(page);
523
524         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
525 }
526
527 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
528                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
529                                          unsigned long new_usage_in_excess)
530 {
531         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
532         struct rb_node *parent = NULL;
533         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
534         bool rightmost = true;
535
536         if (mz->on_tree)
537                 return;
538
539         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
540         if (!mz->usage_in_excess)
541                 return;
542         while (*p) {
543                 parent = *p;
544                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
545                                         tree_node);
546                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
547                         p = &(*p)->rb_left;
548                         rightmost = false;
549                 }
550
551                 /*
552                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
553                  * limit by the same amount
554                  */
555                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
556                         p = &(*p)->rb_right;
557         }
558
559         if (rightmost)
560                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
561
562         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
563         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
564         mz->on_tree = true;
565 }
566
567 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
568                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
569 {
570         if (!mz->on_tree)
571                 return;
572
573         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
574                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
575
576         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
577         mz->on_tree = false;
578 }
579
580 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
581                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
582 {
583         unsigned long flags;
584
585         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
586         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
587         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
588 }
589
590 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
591 {
592         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
593         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
594         unsigned long excess = 0;
595
596         if (nr_pages > soft_limit)
597                 excess = nr_pages - soft_limit;
598
599         return excess;
600 }
601
602 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
603 {
604         unsigned long excess;
605         struct mem_cgroup_per_node *mz;
606         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
607
608         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
609         if (!mctz)
610                 return;
611         /*
612          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
613          * because their event counter is not touched.
614          */
615         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
616                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
617                 excess = soft_limit_excess(memcg);
618                 /*
619                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
620                  * mem is over its softlimit.
621                  */
622                 if (excess || mz->on_tree) {
623                         unsigned long flags;
624
625                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
626                         /* if on-tree, remove it */
627                         if (mz->on_tree)
628                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
629                         /*
630                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
631                          * If excess is 0, no tree ops.
632                          */
633                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
634                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
635                 }
636         }
637 }
638
639 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
640 {
641         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
642         struct mem_cgroup_per_node *mz;
643         int nid;
644
645         for_each_node(nid) {
646                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
647                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
648                 if (mctz)
649                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
650         }
651 }
652
653 static struct mem_cgroup_per_node *
654 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
655 {
656         struct mem_cgroup_per_node *mz;
657
658 retry:
659         mz = NULL;
660         if (!mctz->rb_rightmost)
661                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
662
663         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
664                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
665         /*
666          * Remove the node now but someone else can add it back,
667          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
668          * position in the tree.
669          */
670         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
671         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
672             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
673                 goto retry;
674 done:
675         return mz;
676 }
677
678 static struct mem_cgroup_per_node *
679 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
680 {
681         struct mem_cgroup_per_node *mz;
682
683         spin_lock_irq(&mctz->lock);
684         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
685         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
686         return mz;
687 }
688
689 static unsigned long memcg_sum_events(struct mem_cgroup *memcg,
690                                       int event)
691 {
692         return atomic_long_read(&memcg->events[event]);
693 }
694
695 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
696                                          struct page *page,
697                                          bool compound, int nr_pages)
698 {
699         /*
700          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
701          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
702          */
703         if (PageAnon(page))
704                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
705         else {
706                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
707                 if (PageSwapBacked(page))
708                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
709         }
710
711         if (compound) {
712                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
713                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
714         }
715
716         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
717         if (nr_pages > 0)
718                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
719         else {
720                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
721                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
722         }
723
724         __this_cpu_add(memcg->stat_cpu->nr_page_events, nr_pages);
725 }
726
727 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
728                                            int nid, unsigned int lru_mask)
729 {
730         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
731         unsigned long nr = 0;
732         enum lru_list lru;
733
734         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
735
736         for_each_lru(lru) {
737                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
738                         continue;
739                 nr += mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, lru);
740         }
741         return nr;
742 }
743
744 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
745                         unsigned int lru_mask)
746 {
747         unsigned long nr = 0;
748         int nid;
749
750         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
751                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
752         return nr;
753 }
754
755 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
756                                        enum mem_cgroup_events_target target)
757 {
758         unsigned long val, next;
759
760         val = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->nr_page_events);
761         next = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->targets[target]);
762         /* from time_after() in jiffies.h */
763         if ((long)(next - val) < 0) {
764                 switch (target) {
765                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
766                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
767                         break;
768                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
769                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
770                         break;
771                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
772                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
773                         break;
774                 default:
775                         break;
776                 }
777                 __this_cpu_write(memcg->stat_cpu->targets[target], next);
778                 return true;
779         }
780         return false;
781 }
782
783 /*
784  * Check events in order.
785  *
786  */
787 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
788 {
789         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
790         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
791                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
792                 bool do_softlimit;
793                 bool do_numainfo __maybe_unused;
794
795                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
796                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
797 #if MAX_NUMNODES > 1
798                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
799                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
800 #endif
801                 mem_cgroup_threshold(memcg);
802                 if (unlikely(do_softlimit))
803                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
804 #if MAX_NUMNODES > 1
805                 if (unlikely(do_numainfo))
806                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
807 #endif
808         }
809 }
810
811 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
812 {
813         /*
814          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
815          * if it races with swapoff, page migration, etc.
816          * So this can be called with p == NULL.
817          */
818         if (unlikely(!p))
819                 return NULL;
820
821         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
822 }
823 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
824
825 /**
826  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
827  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
828  *
829  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
830  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
831  * returned.
832  */
833 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
834 {
835         struct mem_cgroup *memcg;
836
837         if (mem_cgroup_disabled())
838                 return NULL;
839
840         rcu_read_lock();
841         do {
842                 /*
843                  * Page cache insertions can happen withou an
844                  * actual mm context, e.g. during disk probing
845                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
846                  */
847                 if (unlikely(!mm))
848                         memcg = root_mem_cgroup;
849                 else {
850                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
851                         if (unlikely(!memcg))
852                                 memcg = root_mem_cgroup;
853                 }
854         } while (!css_tryget(&memcg->css));
855         rcu_read_unlock();
856         return memcg;
857 }
858 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
859
860 /**
861  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
862  * @page: page from which memcg should be extracted.
863  *
864  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
865  * root_mem_cgroup is returned.
866  */
867 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
868 {
869         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
870
871         if (mem_cgroup_disabled())
872                 return NULL;
873
874         rcu_read_lock();
875         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
876                 memcg = root_mem_cgroup;
877         rcu_read_unlock();
878         return memcg;
879 }
880 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
881
882 /**
883  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
884  */
885 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
886 {
887         if (unlikely(current->active_memcg)) {
888                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
889
890                 rcu_read_lock();
891                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
892                         memcg = current->active_memcg;
893                 rcu_read_unlock();
894                 return memcg;
895         }
896         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
897 }
898
899 /**
900  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
901  * @root: hierarchy root
902  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
903  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
904  *
905  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
906  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
907  *
908  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
909  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
910  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
911  *
912  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
913  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
914  * reclaimers operating on the same node and priority.
915  */
916 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
917                                    struct mem_cgroup *prev,
918                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
919 {
920         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
921         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
922         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
923         struct mem_cgroup *pos = NULL;
924
925         if (mem_cgroup_disabled())
926                 return NULL;
927
928         if (!root)
929                 root = root_mem_cgroup;
930
931         if (prev && !reclaim)
932                 pos = prev;
933
934         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
935                 if (prev)
936                         goto out;
937                 return root;
938         }
939
940         rcu_read_lock();
941
942         if (reclaim) {
943                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
944
945                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
946                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
947
948                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
949                         goto out_unlock;
950
951                 while (1) {
952                         pos = READ_ONCE(iter->position);
953                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
954                                 break;
955                         /*
956                          * css reference reached zero, so iter->position will
957                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
958                          * rely on this happening soon, because ->css_released
959                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
960                          * might block it. So we clear iter->position right
961                          * away.
962                          */
963                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
964                 }
965         }
966
967         if (pos)
968                 css = &pos->css;
969
970         for (;;) {
971                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
972                 if (!css) {
973                         /*
974                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
975                          * new one might jump in right at the end of
976                          * the hierarchy - make sure they see at least
977                          * one group and restart from the beginning.
978                          */
979                         if (!prev)
980                                 continue;
981                         break;
982                 }
983
984                 /*
985                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
986                  * is provided by the caller, so we know it's alive
987                  * and kicking, and don't take an extra reference.
988                  */
989                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
990
991                 if (css == &root->css)
992                         break;
993
994                 if (css_tryget(css))
995                         break;
996
997                 memcg = NULL;
998         }
999
1000         if (reclaim) {
1001                 /*
1002                  * The position could have already been updated by a competing
1003                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1004                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1005                  */
1006                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1007
1008                 if (pos)
1009                         css_put(&pos->css);
1010
1011                 if (!memcg)
1012                         iter->generation++;
1013                 else if (!prev)
1014                         reclaim->generation = iter->generation;
1015         }
1016
1017 out_unlock:
1018         rcu_read_unlock();
1019 out:
1020         if (prev && prev != root)
1021                 css_put(&prev->css);
1022
1023         return memcg;
1024 }
1025
1026 /**
1027  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1028  * @root: hierarchy root
1029  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1030  */
1031 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1032                            struct mem_cgroup *prev)
1033 {
1034         if (!root)
1035                 root = root_mem_cgroup;
1036         if (prev && prev != root)
1037                 css_put(&prev->css);
1038 }
1039
1040 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1041                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1042 {
1043         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1044         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1045         int nid;
1046         int i;
1047
1048         for_each_node(nid) {
1049                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1050                 for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
1051                         iter = &mz->iter[i];
1052                         cmpxchg(&iter->position,
1053                                 dead_memcg, NULL);
1054                 }
1055         }
1056 }
1057
1058 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1059 {
1060         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1061         struct mem_cgroup *last;
1062
1063         do {
1064                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1065                 last = memcg;
1066         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1067
1068         /*
1069          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1070          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1071          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1072          * dead_memcg from cgroup root separately.
1073          */
1074         if (last != root_mem_cgroup)
1075                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1076                                                 dead_memcg);
1077 }
1078
1079 /**
1080  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1081  * @memcg: hierarchy root
1082  * @fn: function to call for each task
1083  * @arg: argument passed to @fn
1084  *
1085  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1086  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1087  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1088  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1089  *
1090  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1091  */
1092 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1093                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1094 {
1095         struct mem_cgroup *iter;
1096         int ret = 0;
1097
1098         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1099
1100         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1101                 struct css_task_iter it;
1102                 struct task_struct *task;
1103
1104                 css_task_iter_start(&iter->css, 0, &it);
1105                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1106                         ret = fn(task, arg);
1107                 css_task_iter_end(&it);
1108                 if (ret) {
1109                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1110                         break;
1111                 }
1112         }
1113         return ret;
1114 }
1115
1116 /**
1117  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1118  * @page: the page
1119  * @pgdat: pgdat of the page
1120  *
1121  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1122  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1123  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1124  */
1125 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1126 {
1127         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1128         struct mem_cgroup *memcg;
1129         struct lruvec *lruvec;
1130
1131         if (mem_cgroup_disabled()) {
1132                 lruvec = &pgdat->lruvec;
1133                 goto out;
1134         }
1135
1136         memcg = page->mem_cgroup;
1137         /*
1138          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1139          * possibly migrated - before they are charged.
1140          */
1141         if (!memcg)
1142                 memcg = root_mem_cgroup;
1143
1144         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1145         lruvec = &mz->lruvec;
1146 out:
1147         /*
1148          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1149          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1150          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1151          */
1152         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1153                 lruvec->pgdat = pgdat;
1154         return lruvec;
1155 }
1156
1157 /**
1158  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1159  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1160  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1161  * @zid: zone id of the accounted pages
1162  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1163  *
1164  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1165  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1166  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1167  */
1168 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1169                                 int zid, int nr_pages)
1170 {
1171         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1172         unsigned long *lru_size;
1173         long size;
1174
1175         if (mem_cgroup_disabled())
1176                 return;
1177
1178         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1179         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1180
1181         if (nr_pages < 0)
1182                 *lru_size += nr_pages;
1183
1184         size = *lru_size;
1185         if (WARN_ONCE(size < 0,
1186                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1187                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1188                 VM_BUG_ON(1);
1189                 *lru_size = 0;
1190         }
1191
1192         if (nr_pages > 0)
1193                 *lru_size += nr_pages;
1194 }
1195
1196 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1197 {
1198         struct mem_cgroup *task_memcg;
1199         struct task_struct *p;
1200         bool ret;
1201
1202         p = find_lock_task_mm(task);
1203         if (p) {
1204                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1205                 task_unlock(p);
1206         } else {
1207                 /*
1208                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1209                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1210                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1211                  */
1212                 rcu_read_lock();
1213                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1214                 css_get(&task_memcg->css);
1215                 rcu_read_unlock();
1216         }
1217         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1218         css_put(&task_memcg->css);
1219         return ret;
1220 }
1221
1222 /**
1223  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1224  * @memcg: the memory cgroup
1225  *
1226  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1227  * pages.
1228  */
1229 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1230 {
1231         unsigned long margin = 0;
1232         unsigned long count;
1233         unsigned long limit;
1234
1235         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1236         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1237         if (count < limit)
1238                 margin = limit - count;
1239
1240         if (do_memsw_account()) {
1241                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1242                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1243                 if (count <= limit)
1244                         margin = min(margin, limit - count);
1245                 else
1246                         margin = 0;
1247         }
1248
1249         return margin;
1250 }
1251
1252 /*
1253  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1254  *
1255  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1256  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1257  * caused by "move".
1258  */
1259 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1260 {
1261         struct mem_cgroup *from;
1262         struct mem_cgroup *to;
1263         bool ret = false;
1264         /*
1265          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1266          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1267          */
1268         spin_lock(&mc.lock);
1269         from = mc.from;
1270         to = mc.to;
1271         if (!from)
1272                 goto unlock;
1273
1274         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1275                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1276 unlock:
1277         spin_unlock(&mc.lock);
1278         return ret;
1279 }
1280
1281 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1282 {
1283         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1284                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1285                         DEFINE_WAIT(wait);
1286                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1287                         /* moving charge context might have finished. */
1288                         if (mc.moving_task)
1289                                 schedule();
1290                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1291                         return true;
1292                 }
1293         }
1294         return false;
1295 }
1296
1297 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
1298         MEMCG_CACHE,
1299         MEMCG_RSS,
1300         MEMCG_RSS_HUGE,
1301         NR_SHMEM,
1302         NR_FILE_MAPPED,
1303         NR_FILE_DIRTY,
1304         NR_WRITEBACK,
1305         MEMCG_SWAP,
1306 };
1307
1308 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
1309         "cache",
1310         "rss",
1311         "rss_huge",
1312         "shmem",
1313         "mapped_file",
1314         "dirty",
1315         "writeback",
1316         "swap",
1317 };
1318
1319 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1320 /**
1321  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1322  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1323  * @p: Task that is going to be killed
1324  *
1325  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1326  * enabled
1327  */
1328 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1329 {
1330         struct mem_cgroup *iter;
1331         unsigned int i;
1332
1333         rcu_read_lock();
1334
1335         if (p) {
1336                 pr_info("Task in ");
1337                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1338                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1339         } else {
1340                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1341         }
1342
1343         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1344         pr_cont("\n");
1345
1346         rcu_read_unlock();
1347
1348         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1349                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1350                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1351         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1352                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1353                 K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1354         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1355                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1356                 K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1357
1358         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1359                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1360                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1361                 pr_cont(":");
1362
1363                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
1364                         if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_swap_account)
1365                                 continue;
1366                         pr_cont(" %s:%luKB", memcg1_stat_names[i],
1367                                 K(memcg_page_state(iter, memcg1_stats[i])));
1368                 }
1369
1370                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1371                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1372                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1373
1374                 pr_cont("\n");
1375         }
1376 }
1377
1378 /*
1379  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1380  */
1381 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1382 {
1383         unsigned long max;
1384
1385         max = memcg->memory.max;
1386         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1387                 unsigned long memsw_max;
1388                 unsigned long swap_max;
1389
1390                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1391                 swap_max = memcg->swap.max;
1392                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1393                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1394         }
1395         return max;
1396 }
1397
1398 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1399                                      int order)
1400 {
1401         struct oom_control oc = {
1402                 .zonelist = NULL,
1403                 .nodemask = NULL,
1404                 .memcg = memcg,
1405                 .gfp_mask = gfp_mask,
1406                 .order = order,
1407         };
1408         bool ret;
1409
1410         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1411                 return true;
1412         /*
1413          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1414          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1415          */
1416         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1417         mutex_unlock(&oom_lock);
1418         return ret;
1419 }
1420
1421 #if MAX_NUMNODES > 1
1422
1423 /**
1424  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1425  * @memcg: the target memcg
1426  * @nid: the node ID to be checked.
1427  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1428  *
1429  * This function returns whether the specified memcg contains any
1430  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1431  * pages in the node.
1432  */
1433 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1434                 int nid, bool noswap)
1435 {
1436         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1437                 return true;
1438         if (noswap || !total_swap_pages)
1439                 return false;
1440         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1441                 return true;
1442         return false;
1443
1444 }
1445
1446 /*
1447  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1448  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1449  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1450  *
1451  */
1452 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1453 {
1454         int nid;
1455         /*
1456          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1457          * pagein/pageout changes since the last update.
1458          */
1459         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1460                 return;
1461         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1462                 return;
1463
1464         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1465         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1466
1467         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1468
1469                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1470                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1471         }
1472
1473         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1474         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1475 }
1476
1477 /*
1478  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1479  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1480  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1481  *
1482  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1483  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1484  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1485  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1486  *
1487  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1488  */
1489 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1490 {
1491         int node;
1492
1493         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1494         node = memcg->last_scanned_node;
1495
1496         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1497         /*
1498          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1499          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1500          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1501          */
1502         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1503                 node = numa_node_id();
1504
1505         memcg->last_scanned_node = node;
1506         return node;
1507 }
1508 #else
1509 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1510 {
1511         return 0;
1512 }
1513 #endif
1514
1515 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1516                                    pg_data_t *pgdat,
1517                                    gfp_t gfp_mask,
1518                                    unsigned long *total_scanned)
1519 {
1520         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1521         int total = 0;
1522         int loop = 0;
1523         unsigned long excess;
1524         unsigned long nr_scanned;
1525         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1526                 .pgdat = pgdat,
1527                 .priority = 0,
1528         };
1529
1530         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1531
1532         while (1) {
1533                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1534                 if (!victim) {
1535                         loop++;
1536                         if (loop >= 2) {
1537                                 /*
1538                                  * If we have not been able to reclaim
1539                                  * anything, it might because there are
1540                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1541                                  */
1542                                 if (!total)
1543                                         break;
1544                                 /*
1545                                  * We want to do more targeted reclaim.
1546                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1547                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1548                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1549                                  */
1550                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1551                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1552                                         break;
1553                         }
1554                         continue;
1555                 }
1556                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1557                                         pgdat, &nr_scanned);
1558                 *total_scanned += nr_scanned;
1559                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1560                         break;
1561         }
1562         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1563         return total;
1564 }
1565
1566 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1567 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1568         .name = "memcg_oom_lock",
1569 };
1570 #endif
1571
1572 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1573
1574 /*
1575  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1576  * If someone is running, return false.
1577  */
1578 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1579 {
1580         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1581
1582         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1583
1584         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1585                 if (iter->oom_lock) {
1586                         /*
1587                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1588                          * so we cannot give a lock.
1589                          */
1590                         failed = iter;
1591                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1592                         break;
1593                 } else
1594                         iter->oom_lock = true;
1595         }
1596
1597         if (failed) {
1598                 /*
1599                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1600                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1601                  */
1602                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1603                         if (iter == failed) {
1604                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1605                                 break;
1606                         }
1607                         iter->oom_lock = false;
1608                 }
1609         } else
1610                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1611
1612         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1613
1614         return !failed;
1615 }
1616
1617 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1618 {
1619         struct mem_cgroup *iter;
1620
1621         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1622         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1623         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1624                 iter->oom_lock = false;
1625         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1626 }
1627
1628 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1629 {
1630         struct mem_cgroup *iter;
1631
1632         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1633         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1634                 iter->under_oom++;
1635         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1636 }
1637
1638 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1639 {
1640         struct mem_cgroup *iter;
1641
1642         /*
1643          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1644          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1645          */
1646         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1647         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1648                 if (iter->under_oom > 0)
1649                         iter->under_oom--;
1650         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1651 }
1652
1653 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1654
1655 struct oom_wait_info {
1656         struct mem_cgroup *memcg;
1657         wait_queue_entry_t      wait;
1658 };
1659
1660 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1661         unsigned mode, int sync, void *arg)
1662 {
1663         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1664         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1665         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1666
1667         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1668         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1669
1670         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1671             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1672                 return 0;
1673         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1674 }
1675
1676 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1677 {
1678         /*
1679          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1680          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1681          * this function is called as a result of userland actions
1682          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1683          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1684          * triggering notification.
1685          */
1686         if (memcg && memcg->under_oom)
1687                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1688 }
1689
1690 enum oom_status {
1691         OOM_SUCCESS,
1692         OOM_FAILED,
1693         OOM_ASYNC,
1694         OOM_SKIPPED
1695 };
1696
1697 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1698 {
1699         enum oom_status ret;
1700         bool locked;
1701
1702         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1703                 return OOM_SKIPPED;
1704
1705         /*
1706          * We are in the middle of the charge context here, so we
1707          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1708          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1709          *
1710          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1711          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1712          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1713          * released.
1714          *
1715          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1716          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1717          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1718          * invoke the oom killer here.
1719          *
1720          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1721          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1722          */
1723         if (memcg->oom_kill_disable) {
1724                 if (!current->in_user_fault)
1725                         return OOM_SKIPPED;
1726                 css_get(&memcg->css);
1727                 current->memcg_in_oom = memcg;
1728                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1729                 current->memcg_oom_order = order;
1730
1731                 return OOM_ASYNC;
1732         }
1733
1734         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1735
1736         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1737
1738         if (locked)
1739                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1740
1741         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1742         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1743                 ret = OOM_SUCCESS;
1744         else
1745                 ret = OOM_FAILED;
1746
1747         if (locked)
1748                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1749
1750         return ret;
1751 }
1752
1753 /**
1754  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1755  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1756  *
1757  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1758  * handler was enabled.
1759  *
1760  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1761  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1762  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1763  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1764  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1765  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1766  *
1767  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1768  * completed, %false otherwise.
1769  */
1770 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1771 {
1772         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1773         struct oom_wait_info owait;
1774         bool locked;
1775
1776         /* OOM is global, do not handle */
1777         if (!memcg)
1778                 return false;
1779
1780         if (!handle)
1781                 goto cleanup;
1782
1783         owait.memcg = memcg;
1784         owait.wait.flags = 0;
1785         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1786         owait.wait.private = current;
1787         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1788
1789         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1790         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1791
1792         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1793
1794         if (locked)
1795                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1796
1797         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1798                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1799                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1800                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1801                                          current->memcg_oom_order);
1802         } else {
1803                 schedule();
1804                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1805                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1806         }
1807
1808         if (locked) {
1809                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1810                 /*
1811                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1812                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1813                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1814                  */
1815                 memcg_oom_recover(memcg);
1816         }
1817 cleanup:
1818         current->memcg_in_oom = NULL;
1819         css_put(&memcg->css);
1820         return true;
1821 }
1822
1823 /**
1824  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1825  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1826  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1827  *
1828  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1829  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1830  *
1831  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1832  */
1833 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1834                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1835 {
1836         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1837         struct mem_cgroup *memcg;
1838
1839         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1840                 return NULL;
1841
1842         if (!oom_domain)
1843                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1844
1845         rcu_read_lock();
1846
1847         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1848         if (memcg == root_mem_cgroup)
1849                 goto out;
1850
1851         /*
1852          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1853          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1854          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1855          */
1856         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1857                 if (memcg->oom_group)
1858                         oom_group = memcg;
1859
1860                 if (memcg == oom_domain)
1861                         break;
1862         }
1863
1864         if (oom_group)
1865                 css_get(&oom_group->css);
1866 out:
1867         rcu_read_unlock();
1868
1869         return oom_group;
1870 }
1871
1872 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1873 {
1874         pr_info("Tasks in ");
1875         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1876         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1877 }
1878
1879 /**
1880  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1881  * @page: the page
1882  *
1883  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1884  * another cgroup.
1885  *
1886  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1887  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1888  * when @page might get freed inside the locked section.
1889  */
1890 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1891 {
1892         struct mem_cgroup *memcg;
1893         unsigned long flags;
1894
1895         /*
1896          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1897          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1898          * because page moving starts with an RCU grace period.
1899          *
1900          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1901          * the page state that is going to change is the only thing
1902          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1903          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1904          * keep off truncation, migration and so forth.
1905          */
1906         rcu_read_lock();
1907
1908         if (mem_cgroup_disabled())
1909                 return NULL;
1910 again:
1911         memcg = page->mem_cgroup;
1912         if (unlikely(!memcg))
1913                 return NULL;
1914
1915         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1916                 return memcg;
1917
1918         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1919         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1920                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1921                 goto again;
1922         }
1923
1924         /*
1925          * When charge migration first begins, we can have locked and
1926          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1927          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1928          */
1929         memcg->move_lock_task = current;
1930         memcg->move_lock_flags = flags;
1931
1932         return memcg;
1933 }
1934 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1935
1936 /**
1937  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
1938  * @memcg: the memcg
1939  *
1940  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
1941  */
1942 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
1943 {
1944         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1945                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1946
1947                 memcg->move_lock_task = NULL;
1948                 memcg->move_lock_flags = 0;
1949
1950                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1951         }
1952
1953         rcu_read_unlock();
1954 }
1955
1956 /**
1957  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1958  * @page: the page
1959  */
1960 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1961 {
1962         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
1963 }
1964 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1965
1966 struct memcg_stock_pcp {
1967         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1968         unsigned int nr_pages;
1969         struct work_struct work;
1970         unsigned long flags;
1971 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1972 };
1973 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1974 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1975
1976 /**
1977  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1978  * @memcg: memcg to consume from.
1979  * @nr_pages: how many pages to charge.
1980  *
1981  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1982  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1983  * service an allocation will refill the stock.
1984  *
1985  * returns true if successful, false otherwise.
1986  */
1987 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1988 {
1989         struct memcg_stock_pcp *stock;
1990         unsigned long flags;
1991         bool ret = false;
1992
1993         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
1994                 return ret;
1995
1996         local_irq_save(flags);
1997
1998         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1999         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2000                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2001                 ret = true;
2002         }
2003
2004         local_irq_restore(flags);
2005
2006         return ret;
2007 }
2008
2009 /*
2010  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2011  */
2012 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2013 {
2014         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2015
2016         if (stock->nr_pages) {
2017                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2018                 if (do_memsw_account())
2019                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2020                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2021                 stock->nr_pages = 0;
2022         }
2023         stock->cached = NULL;
2024 }
2025
2026 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2027 {
2028         struct memcg_stock_pcp *stock;
2029         unsigned long flags;
2030
2031         /*
2032          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2033          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2034          */
2035         local_irq_save(flags);
2036
2037         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2038         drain_stock(stock);
2039         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2040
2041         local_irq_restore(flags);
2042 }
2043
2044 /*
2045  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2046  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2047  */
2048 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2049 {
2050         struct memcg_stock_pcp *stock;
2051         unsigned long flags;
2052
2053         local_irq_save(flags);
2054
2055         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2056         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2057                 drain_stock(stock);
2058                 stock->cached = memcg;
2059         }
2060         stock->nr_pages += nr_pages;
2061
2062         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2063                 drain_stock(stock);
2064
2065         local_irq_restore(flags);
2066 }
2067
2068 /*
2069  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2070  * of the hierarchy under it.
2071  */
2072 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2073 {
2074         int cpu, curcpu;
2075
2076         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2077         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2078                 return;
2079         /*
2080          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2081          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2082          * as well as workers from this path always operate on the local
2083          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2084          */
2085         curcpu = get_cpu();
2086         for_each_online_cpu(cpu) {
2087                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2088                 struct mem_cgroup *memcg;
2089
2090                 memcg = stock->cached;
2091                 if (!memcg || !stock->nr_pages || !css_tryget(&memcg->css))
2092                         continue;
2093                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg)) {
2094                         css_put(&memcg->css);
2095                         continue;
2096                 }
2097                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2098                         if (cpu == curcpu)
2099                                 drain_local_stock(&stock->work);
2100                         else
2101                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2102                 }
2103                 css_put(&memcg->css);
2104         }
2105         put_cpu();
2106         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2107 }
2108
2109 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2110 {
2111         struct memcg_stock_pcp *stock;
2112         struct mem_cgroup *memcg;
2113
2114         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2115         drain_stock(stock);
2116
2117         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2118                 int i;
2119
2120                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2121                         int nid;
2122                         long x;
2123
2124                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->count[i], 0);
2125                         if (x)
2126                                 atomic_long_add(x, &memcg->stat[i]);
2127
2128                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2129                                 continue;
2130
2131                         for_each_node(nid) {
2132                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2133
2134                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2135                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2136                                 if (x)
2137                                         atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2138                         }
2139                 }
2140
2141                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2142                         long x;
2143
2144                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->events[i], 0);
2145                         if (x)
2146                                 atomic_long_add(x, &memcg->events[i]);
2147                 }
2148         }
2149
2150         return 0;
2151 }
2152
2153 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2154                          unsigned int nr_pages,
2155                          gfp_t gfp_mask)
2156 {
2157         do {
2158                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2159                         continue;
2160                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2161                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2162         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2163 }
2164
2165 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2166 {
2167         struct mem_cgroup *memcg;
2168
2169         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2170         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2171 }
2172
2173 /*
2174  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2175  * and reclaims memory over the high limit.
2176  */
2177 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2178 {
2179         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2180         struct mem_cgroup *memcg;
2181
2182         if (likely(!nr_pages))
2183                 return;
2184
2185         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2186         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2187         css_put(&memcg->css);
2188         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2189 }
2190
2191 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2192                       unsigned int nr_pages)
2193 {
2194         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2195         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2196         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2197         struct page_counter *counter;
2198         unsigned long nr_reclaimed;
2199         bool may_swap = true;
2200         bool drained = false;
2201         bool oomed = false;
2202         enum oom_status oom_status;
2203
2204         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2205                 return 0;
2206 retry:
2207         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2208                 return 0;
2209
2210         if (!do_memsw_account() ||
2211             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2212                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2213                         goto done_restock;
2214                 if (do_memsw_account())
2215                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2216                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2217         } else {
2218                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2219                 may_swap = false;
2220         }
2221
2222         if (batch > nr_pages) {
2223                 batch = nr_pages;
2224                 goto retry;
2225         }
2226
2227         /*
2228          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
2229          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
2230          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
2231          * and let these go through as privileged allocations.
2232          */
2233         if (gfp_mask & __GFP_ATOMIC)
2234                 goto force;
2235
2236         /*
2237          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2238          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2239          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2240          * free their memory.
2241          */
2242         if (unlikely(should_force_charge()))
2243                 goto force;
2244
2245         /*
2246          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2247          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2248          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2249          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2250          */
2251         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2252                 goto force;
2253
2254         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2255                 goto nomem;
2256
2257         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2258                 goto nomem;
2259
2260         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2261
2262         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2263                                                     gfp_mask, may_swap);
2264
2265         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2266                 goto retry;
2267
2268         if (!drained) {
2269                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2270                 drained = true;
2271                 goto retry;
2272         }
2273
2274         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2275                 goto nomem;
2276         /*
2277          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2278          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2279          * before killing the task.
2280          *
2281          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2282          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2283          * to regular pages anyway in case of failure.
2284          */
2285         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2286                 goto retry;
2287         /*
2288          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2289          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2290          */
2291         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2292                 goto retry;
2293
2294         if (nr_retries--)
2295                 goto retry;
2296
2297         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL && oomed)
2298                 goto nomem;
2299
2300         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2301                 goto force;
2302
2303         if (fatal_signal_pending(current))
2304                 goto force;
2305
2306         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_OOM);
2307
2308         /*
2309          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2310          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2311          * couldn't make any progress.
2312          */
2313         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2314                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2315         switch (oom_status) {
2316         case OOM_SUCCESS:
2317                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2318                 oomed = true;
2319                 goto retry;
2320         case OOM_FAILED:
2321                 goto force;
2322         default:
2323                 goto nomem;
2324         }
2325 nomem:
2326         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2327                 return -ENOMEM;
2328 force:
2329         /*
2330          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2331          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2332          * temporarily by force charging it.
2333          */
2334         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2335         if (do_memsw_account())
2336                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2337         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2338
2339         return 0;
2340
2341 done_restock:
2342         css_get_many(&memcg->css, batch);
2343         if (batch > nr_pages)
2344                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2345
2346         /*
2347          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2348          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2349          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2350          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2351          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2352          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2353          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2354          */
2355         do {
2356                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2357                         /* Don't bother a random interrupted task */
2358                         if (in_interrupt()) {
2359                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2360                                 break;
2361                         }
2362                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2363                         set_notify_resume(current);
2364                         break;
2365                 }
2366         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2367
2368         return 0;
2369 }
2370
2371 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2372 {
2373         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2374                 return;
2375
2376         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2377         if (do_memsw_account())
2378                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2379
2380         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2381 }
2382
2383 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2384 {
2385         struct zone *zone = page_zone(page);
2386
2387         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
2388         if (PageLRU(page)) {
2389                 struct lruvec *lruvec;
2390
2391                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2392                 ClearPageLRU(page);
2393                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2394                 *isolated = 1;
2395         } else
2396                 *isolated = 0;
2397 }
2398
2399 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2400 {
2401         struct zone *zone = page_zone(page);
2402
2403         if (isolated) {
2404                 struct lruvec *lruvec;
2405
2406                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2407                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2408                 SetPageLRU(page);
2409                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2410         }
2411         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
2412 }
2413
2414 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2415                           bool lrucare)
2416 {
2417         int isolated;
2418
2419         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2420
2421         /*
2422          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2423          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2424          */
2425         if (lrucare)
2426                 lock_page_lru(page, &isolated);
2427
2428         /*
2429          * Nobody should be changing or seriously looking at
2430          * page->mem_cgroup at this point:
2431          *
2432          * - the page is uncharged
2433          *
2434          * - the page is off-LRU
2435          *
2436          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2437          *   a locked page table
2438          *
2439          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2440          *   have the page locked
2441          */
2442         page->mem_cgroup = memcg;
2443
2444         if (lrucare)
2445                 unlock_page_lru(page, isolated);
2446 }
2447
2448 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2449 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2450 {
2451         int id, size;
2452         int err;
2453
2454         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2455                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2456         if (id < 0)
2457                 return id;
2458
2459         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2460                 return id;
2461
2462         /*
2463          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2464          * so we have to grow them.
2465          */
2466         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2467
2468         size = 2 * (id + 1);
2469         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2470                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2471         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2472                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2473
2474         err = memcg_update_all_caches(size);
2475         if (!err)
2476                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2477         if (!err)
2478                 memcg_nr_cache_ids = size;
2479
2480         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2481
2482         if (err) {
2483                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2484                 return err;
2485         }
2486         return id;
2487 }
2488
2489 static void memcg_free_cache_id(int id)
2490 {
2491         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2492 }
2493
2494 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2495         struct mem_cgroup *memcg;
2496         struct kmem_cache *cachep;
2497         struct work_struct work;
2498 };
2499
2500 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2501 {
2502         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2503                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2504         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2505         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2506
2507         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2508
2509         css_put(&memcg->css);
2510         kfree(cw);
2511 }
2512
2513 /*
2514  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2515  */
2516 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2517                                                struct kmem_cache *cachep)
2518 {
2519         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2520
2521         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2522         if (!cw)
2523                 return;
2524
2525         css_get(&memcg->css);
2526
2527         cw->memcg = memcg;
2528         cw->cachep = cachep;
2529         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2530
2531         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2532 }
2533
2534 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2535                                              struct kmem_cache *cachep)
2536 {
2537         /*
2538          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2539          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2540          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2541          *
2542          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2543          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2544          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2545          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2546          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2547          */
2548         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2549         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2550         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2551 }
2552
2553 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2554 {
2555         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2556                 return true;
2557         return false;
2558 }
2559
2560 /**
2561  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2562  * @cachep: the original global kmem cache
2563  *
2564  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2565  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2566  *
2567  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2568  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2569  * go through with the original cache.
2570  *
2571  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2572  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2573  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2574  * reference.
2575  */
2576 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2577 {
2578         struct mem_cgroup *memcg;
2579         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2580         int kmemcg_id;
2581
2582         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2583
2584         if (memcg_kmem_bypass())
2585                 return cachep;
2586
2587         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2588                 return cachep;
2589
2590         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2591         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2592         if (kmemcg_id < 0)
2593                 goto out;
2594
2595         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2596         if (likely(memcg_cachep))
2597                 return memcg_cachep;
2598
2599         /*
2600          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2601          * context), we could be be predictable and return right away.
2602          * This would guarantee that the allocation being performed
2603          * already belongs in the new cache.
2604          *
2605          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2606          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2607          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2608          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2609          * defer everything.
2610          */
2611         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2612 out:
2613         css_put(&memcg->css);
2614         return cachep;
2615 }
2616
2617 /**
2618  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2619  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2620  */
2621 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2622 {
2623         if (!is_root_cache(cachep))
2624                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2625 }
2626
2627 /**
2628  * memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2629  * @page: page to charge
2630  * @gfp: reclaim mode
2631  * @order: allocation order
2632  * @memcg: memory cgroup to charge
2633  *
2634  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2635  */
2636 int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2637                             struct mem_cgroup *memcg)
2638 {
2639         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2640         struct page_counter *counter;
2641         int ret;
2642
2643         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2644         if (ret)
2645                 return ret;
2646
2647         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2648             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2649
2650                 /*
2651                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
2652                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
2653                  * handling code.
2654                  */
2655                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
2656                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
2657                         return 0;
2658                 }
2659                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2660                 return -ENOMEM;
2661         }
2662
2663         page->mem_cgroup = memcg;
2664
2665         return 0;
2666 }
2667
2668 /**
2669  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2670  * @page: page to charge
2671  * @gfp: reclaim mode
2672  * @order: allocation order
2673  *
2674  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2675  */
2676 int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2677 {
2678         struct mem_cgroup *memcg;
2679         int ret = 0;
2680
2681         if (mem_cgroup_disabled() || memcg_kmem_bypass())
2682                 return 0;
2683
2684         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2685         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2686                 ret = memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2687                 if (!ret)
2688                         __SetPageKmemcg(page);
2689         }
2690         css_put(&memcg->css);
2691         return ret;
2692 }
2693 /**
2694  * memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2695  * @page: page to uncharge
2696  * @order: allocation order
2697  */
2698 void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2699 {
2700         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2701         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2702
2703         if (!memcg)
2704                 return;
2705
2706         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2707
2708         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2709                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2710
2711         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2712         if (do_memsw_account())
2713                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2714
2715         page->mem_cgroup = NULL;
2716
2717         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2718         if (PageKmemcg(page))
2719                 __ClearPageKmemcg(page);
2720
2721         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2722 }
2723 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2724
2725 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2726
2727 /*
2728  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2729  * zone_lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2730  */
2731 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2732 {
2733         int i;
2734
2735         if (mem_cgroup_disabled())
2736                 return;
2737
2738         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2739                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2740
2741         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
2742 }
2743 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2744
2745 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2746 /**
2747  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2748  * @entry: swap entry to be moved
2749  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2750  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2751  *
2752  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2753  * as the mem_cgroup's id of @from.
2754  *
2755  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2756  *
2757  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2758  * both res and memsw, and called css_get().
2759  */
2760 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2761                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2762 {
2763         unsigned short old_id, new_id;
2764
2765         old_id = mem_cgroup_id(from);
2766         new_id = mem_cgroup_id(to);
2767
2768         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2769                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
2770                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
2771                 return 0;
2772         }
2773         return -EINVAL;
2774 }
2775 #else
2776 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2777                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2778 {
2779         return -EINVAL;
2780 }
2781 #endif
2782
2783 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
2784
2785 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
2786                                  unsigned long max, bool memsw)
2787 {
2788         bool enlarge = false;
2789         bool drained = false;
2790         int ret;
2791         bool limits_invariant;
2792         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
2793
2794         do {
2795                 if (signal_pending(current)) {
2796                         ret = -EINTR;
2797                         break;
2798                 }
2799
2800                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
2801                 /*
2802                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
2803                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
2804                  */
2805                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
2806                                            max <= memcg->memsw.max;
2807                 if (!limits_invariant) {
2808                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2809                         ret = -EINVAL;
2810                         break;
2811                 }
2812                 if (max > counter->max)
2813                         enlarge = true;
2814                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
2815                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2816
2817                 if (!ret)
2818                         break;
2819
2820                 if (!drained) {
2821                         drain_all_stock(memcg);
2822                         drained = true;
2823                         continue;
2824                 }
2825
2826                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2827                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
2828                         ret = -EBUSY;
2829                         break;
2830                 }
2831         } while (true);
2832
2833         if (!ret && enlarge)
2834                 memcg_oom_recover(memcg);
2835
2836         return ret;
2837 }
2838
2839 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2840                                             gfp_t gfp_mask,
2841                                             unsigned long *total_scanned)
2842 {
2843         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2844         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2845         unsigned long reclaimed;
2846         int loop = 0;
2847         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2848         unsigned long excess;
2849         unsigned long nr_scanned;
2850
2851         if (order > 0)
2852                 return 0;
2853
2854         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2855
2856         /*
2857          * Do not even bother to check the largest node if the root
2858          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2859          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2860          */
2861         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2862                 return 0;
2863
2864         /*
2865          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2866          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2867          * pressure
2868          */
2869         do {
2870                 if (next_mz)
2871                         mz = next_mz;
2872                 else
2873                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2874                 if (!mz)
2875                         break;
2876
2877                 nr_scanned = 0;
2878                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2879                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2880                 nr_reclaimed += reclaimed;
2881                 *total_scanned += nr_scanned;
2882                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2883                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2884
2885                 /*
2886                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2887                  * it is time to move on to the next cgroup
2888                  */
2889                 next_mz = NULL;
2890                 if (!reclaimed)
2891                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2892
2893                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2894                 /*
2895                  * One school of thought says that we should not add
2896                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2897                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2898                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2899                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2900                  * term TODO.
2901                  */
2902                 /* If excess == 0, no tree ops */
2903                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2904                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2905                 css_put(&mz->memcg->css);
2906                 loop++;
2907                 /*
2908                  * Could not reclaim anything and there are no more
2909                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2910                  * reclaiming anything.
2911                  */
2912                 if (!nr_reclaimed &&
2913                         (next_mz == NULL ||
2914                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2915                         break;
2916         } while (!nr_reclaimed);
2917         if (next_mz)
2918                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2919         return nr_reclaimed;
2920 }
2921
2922 /*
2923  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2924  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2925  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2926  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2927  */
2928 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2929 {
2930         bool ret;
2931
2932         rcu_read_lock();
2933         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2934         rcu_read_unlock();
2935         return ret;
2936 }
2937
2938 /*
2939  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2940  *
2941  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2942  */
2943 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2944 {
2945         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2946
2947         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2948         lru_add_drain_all();
2949
2950         drain_all_stock(memcg);
2951
2952         /* try to free all pages in this cgroup */
2953         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2954                 int progress;
2955
2956                 if (signal_pending(current))
2957                         return -EINTR;
2958
2959                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2960                                                         GFP_KERNEL, true);
2961                 if (!progress) {
2962                         nr_retries--;
2963                         /* maybe some writeback is necessary */
2964                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2965                 }
2966
2967         }
2968
2969         return 0;
2970 }
2971
2972 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2973                                             char *buf, size_t nbytes,
2974                                             loff_t off)
2975 {
2976         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2977
2978         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2979                 return -EINVAL;
2980         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2981 }
2982
2983 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2984                                      struct cftype *cft)
2985 {
2986         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2987 }
2988
2989 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2990                                       struct cftype *cft, u64 val)
2991 {
2992         int retval = 0;
2993         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2994         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2995
2996         if (memcg->use_hierarchy == val)
2997                 return 0;
2998
2999         /*
3000          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3001          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3002          * occur, provided the current cgroup has no children.
3003          *
3004          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3005          * set if there are no children.
3006          */
3007         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3008                                 (val == 1 || val == 0)) {
3009                 if (!memcg_has_children(memcg))
3010                         memcg->use_hierarchy = val;
3011                 else
3012                         retval = -EBUSY;
3013         } else
3014                 retval = -EINVAL;
3015
3016         return retval;
3017 }
3018
3019 struct accumulated_stats {
3020         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
3021         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3022         unsigned long lru_pages[NR_LRU_LISTS];
3023         const unsigned int *stats_array;
3024         const unsigned int *events_array;
3025         int stats_size;
3026         int events_size;
3027 };
3028
3029 static void accumulate_memcg_tree(struct mem_cgroup *memcg,
3030                                   struct accumulated_stats *acc)
3031 {
3032         struct mem_cgroup *mi;
3033         int i;
3034
3035         for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg) {
3036                 for (i = 0; i < acc->stats_size; i++)
3037                         acc->stat[i] += memcg_page_state(mi,
3038                                 acc->stats_array ? acc->stats_array[i] : i);
3039
3040                 for (i = 0; i < acc->events_size; i++)
3041                         acc->events[i] += memcg_sum_events(mi,
3042                                 acc->events_array ? acc->events_array[i] : i);
3043
3044                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3045                         acc->lru_pages[i] +=
3046                                 mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
3047         }
3048 }
3049
3050 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3051 {
3052         unsigned long val = 0;
3053
3054         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3055                 struct mem_cgroup *iter;
3056
3057                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
3058                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_CACHE);
3059                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_RSS);
3060                         if (swap)
3061                                 val += memcg_page_state(iter, MEMCG_SWAP);
3062                 }
3063         } else {
3064                 if (!swap)
3065                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3066                 else
3067                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3068         }
3069         return val;
3070 }
3071
3072 enum {
3073         RES_USAGE,
3074         RES_LIMIT,
3075         RES_MAX_USAGE,
3076         RES_FAILCNT,
3077         RES_SOFT_LIMIT,
3078 };
3079
3080 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3081                                struct cftype *cft)
3082 {
3083         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3084         struct page_counter *counter;
3085
3086         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3087         case _MEM:
3088                 counter = &memcg->memory;
3089                 break;
3090         case _MEMSWAP:
3091                 counter = &memcg->memsw;
3092                 break;
3093         case _KMEM:
3094                 counter = &memcg->kmem;
3095                 break;
3096         case _TCP:
3097                 counter = &memcg->tcpmem;
3098                 break;
3099         default:
3100                 BUG();
3101         }
3102
3103         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3104         case RES_USAGE:
3105                 if (counter == &memcg->memory)
3106                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3107                 if (counter == &memcg->memsw)
3108                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3109                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3110         case RES_LIMIT:
3111                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3112         case RES_MAX_USAGE:
3113                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3114         case RES_FAILCNT:
3115                 return counter->failcnt;
3116         case RES_SOFT_LIMIT:
3117                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3118         default:
3119                 BUG();
3120         }
3121 }
3122
3123 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3124 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3125 {
3126         int memcg_id;
3127
3128         if (cgroup_memory_nokmem)
3129                 return 0;
3130
3131         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3132         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3133
3134         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3135         if (memcg_id < 0)
3136                 return memcg_id;
3137
3138         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3139         /*
3140          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3141          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3142          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3143          * patched.
3144          */
3145         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3146         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3147         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3148
3149         return 0;
3150 }
3151
3152 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3153 {
3154         struct cgroup_subsys_state *css;
3155         struct mem_cgroup *parent, *child;
3156         int kmemcg_id;
3157
3158         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3159                 return;
3160         /*
3161          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3162          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3163          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3164          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3165          */
3166         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3167
3168         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
3169
3170         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3171         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3172
3173         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3174         if (!parent)
3175                 parent = root_mem_cgroup;
3176
3177         /*
3178          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3179          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3180          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3181          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3182          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3183          * memcg_drain_all_list_lrus().
3184          */
3185         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3186         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3187                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3188                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3189                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3190                 if (!memcg->use_hierarchy)
3191                         break;
3192         }
3193         rcu_read_unlock();
3194
3195         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3196
3197         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3198 }
3199
3200 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3201 {
3202         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3203         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3204                 memcg_offline_kmem(memcg);
3205
3206         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3207                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
3208                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3209                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
3210         }
3211 }
3212 #else
3213 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3214 {
3215         return 0;
3216 }
3217 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3218 {
3219 }
3220 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3221 {
3222 }
3223 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3224
3225 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3226                                  unsigned long max)
3227 {
3228         int ret;
3229
3230         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3231         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3232         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3233         return ret;
3234 }
3235
3236 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3237 {
3238         int ret;
3239
3240         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3241
3242         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3243         if (ret)
3244                 goto out;
3245
3246         if (!memcg->tcpmem_active) {
3247                 /*
3248                  * The active flag needs to be written after the static_key
3249                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3250                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3251                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3252                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3253                  *
3254                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3255                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3256                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3257                  * yet, we'll lose accounting.
3258                  *
3259                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3260                  * because when this value change, the code to process it is not
3261                  * patched in yet.
3262                  */
3263                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3264                 memcg->tcpmem_active = true;
3265         }
3266 out:
3267         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3268         return ret;
3269 }
3270
3271 /*
3272  * The user of this function is...
3273  * RES_LIMIT.
3274  */
3275 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3276                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3277 {
3278         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3279         unsigned long nr_pages;
3280         int ret;
3281
3282         buf = strstrip(buf);
3283         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3284         if (ret)
3285                 return ret;
3286
3287         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3288         case RES_LIMIT:
3289                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3290                         ret = -EINVAL;
3291                         break;
3292                 }
3293                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3294                 case _MEM:
3295                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3296                         break;
3297                 case _MEMSWAP:
3298                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3299                         break;
3300                 case _KMEM:
3301                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3302                         break;
3303                 case _TCP:
3304                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3305                         break;
3306                 }
3307                 break;
3308         case RES_SOFT_LIMIT:
3309                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3310                 ret = 0;
3311                 break;
3312         }
3313         return ret ?: nbytes;
3314 }
3315
3316 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3317                                 size_t nbytes, loff_t off)
3318 {
3319         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3320         struct page_counter *counter;
3321
3322         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3323         case _MEM:
3324                 counter = &memcg->memory;
3325                 break;
3326         case _MEMSWAP:
3327                 counter = &memcg->memsw;
3328                 break;
3329         case _KMEM:
3330                 counter = &memcg->kmem;
3331                 break;
3332         case _TCP:
3333                 counter = &memcg->tcpmem;
3334                 break;
3335         default:
3336                 BUG();
3337         }
3338
3339         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3340         case RES_MAX_USAGE:
3341                 page_counter_reset_watermark(counter);
3342                 break;
3343         case RES_FAILCNT:
3344                 counter->failcnt = 0;
3345                 break;
3346         default:
3347                 BUG();
3348         }
3349
3350         return nbytes;
3351 }
3352
3353 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3354                                         struct cftype *cft)
3355 {
3356         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3357 }
3358
3359 #ifdef CONFIG_MMU
3360 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3361                                         struct cftype *cft, u64 val)
3362 {
3363         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3364
3365         if (val & ~MOVE_MASK)
3366                 return -EINVAL;
3367
3368         /*
3369          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3370          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3371          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3372          * affect task migrations starting after the change.
3373          */
3374         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3375         return 0;
3376 }
3377 #else
3378 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3379                                         struct cftype *cft, u64 val)
3380 {
3381         return -ENOSYS;
3382 }
3383 #endif
3384
3385 #ifdef CONFIG_NUMA
3386 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3387 {
3388         struct numa_stat {
3389                 const char *name;
3390                 unsigned int lru_mask;
3391         };
3392
3393         static const struct numa_stat stats[] = {
3394                 { "total", LRU_ALL },
3395                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3396                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3397                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3398         };
3399         const struct numa_stat *stat;
3400         int nid;
3401         unsigned long nr;
3402         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3403
3404         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3405                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3406                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3407                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3408                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3409                                                           stat->lru_mask);
3410                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3411                 }
3412                 seq_putc(m, '\n');
3413         }
3414
3415         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3416                 struct mem_cgroup *iter;
3417
3418                 nr = 0;
3419                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3420                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3421                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3422                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3423                         nr = 0;
3424                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3425                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3426                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3427                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3428                 }
3429                 seq_putc(m, '\n');
3430         }
3431
3432         return 0;
3433 }
3434 #endif /* CONFIG_NUMA */
3435
3436 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3437 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3438         PGPGIN,
3439         PGPGOUT,
3440         PGFAULT,
3441         PGMAJFAULT,
3442 };
3443
3444 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3445         "pgpgin",
3446         "pgpgout",
3447         "pgfault",
3448         "pgmajfault",
3449 };
3450
3451 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3452 {
3453         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3454         unsigned long memory, memsw;
3455         struct mem_cgroup *mi;
3456         unsigned int i;
3457         struct accumulated_stats acc;
3458
3459         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3460         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3461
3462         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3463                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3464                         continue;
3465                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3466                            memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3467                            PAGE_SIZE);
3468         }
3469
3470         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3471                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3472                            memcg_sum_events(memcg, memcg1_events[i]));
3473
3474         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3475                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3476                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3477
3478         /* Hierarchical information */
3479         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3480         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3481                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3482                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3483         }
3484         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3485                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3486         if (do_memsw_account())
3487                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3488                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3489
3490         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
3491         acc.stats_size = ARRAY_SIZE(memcg1_stats);
3492         acc.stats_array = memcg1_stats;
3493         acc.events_size = ARRAY_SIZE(memcg1_events);
3494         acc.events_array = memcg1_events;
3495         accumulate_memcg_tree(memcg, &acc);
3496
3497         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3498                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3499                         continue;
3500                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3501                            (u64)acc.stat[i] * PAGE_SIZE);
3502         }
3503
3504         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3505                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3506                            (u64)acc.events[i]);
3507
3508         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3509                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3510                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
3511
3512 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3513         {
3514                 pg_data_t *pgdat;
3515                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3516                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3517                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3518                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3519
3520                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3521                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3522                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3523
3524                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3525                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3526                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3527                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3528                 }
3529                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3530                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3531                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3532                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3533         }
3534 #endif
3535
3536         return 0;
3537 }
3538
3539 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3540                                       struct cftype *cft)
3541 {
3542         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3543
3544         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3545 }
3546
3547 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3548                                        struct cftype *cft, u64 val)
3549 {
3550         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3551
3552         if (val > 100)
3553                 return -EINVAL;
3554
3555         if (css->parent)
3556                 memcg->swappiness = val;
3557         else
3558                 vm_swappiness = val;
3559
3560         return 0;
3561 }
3562
3563 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3564 {
3565         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3566         unsigned long usage;
3567         int i;
3568
3569         rcu_read_lock();
3570         if (!swap)
3571                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3572         else
3573                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3574
3575         if (!t)
3576                 goto unlock;
3577
3578         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3579
3580         /*
3581          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3582          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3583          * call of __mem_cgroup_threshold().
3584          */
3585         i = t->current_threshold;
3586
3587         /*
3588          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3589          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3590          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3591          * only one element of the array here.
3592          */
3593         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3594                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3595
3596         /* i = current_threshold + 1 */
3597         i++;
3598
3599         /*
3600          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3601          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3602          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3603          * only one element of the array here.
3604          */
3605         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3606                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3607
3608         /* Update current_threshold */
3609         t->current_threshold = i - 1;
3610 unlock:
3611         rcu_read_unlock();
3612 }
3613
3614 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3615 {
3616         while (memcg) {
3617                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3618                 if (do_memsw_account())
3619                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3620
3621                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3622         }
3623 }
3624
3625 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3626 {
3627         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3628         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3629
3630         if (_a->threshold > _b->threshold)
3631                 return 1;
3632
3633         if (_a->threshold < _b->threshold)
3634                 return -1;
3635
3636         return 0;
3637 }
3638
3639 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3640 {
3641         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3642
3643         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3644
3645         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3646                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3647
3648         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3649         return 0;
3650 }
3651
3652 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3653 {
3654         struct mem_cgroup *iter;
3655
3656         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3657                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3658 }
3659
3660 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3661         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3662 {
3663         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3664         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3665         unsigned long threshold;
3666         unsigned long usage;
3667         int i, size, ret;
3668
3669         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3670         if (ret)
3671                 return ret;
3672
3673         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3674
3675         if (type == _MEM) {
3676                 thresholds = &memcg->thresholds;
3677                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3678         } else if (type == _MEMSWAP) {
3679                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3680                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3681         } else
3682                 BUG();
3683
3684         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3685         if (thresholds->primary)
3686                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3687
3688         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3689
3690         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3691         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3692                         GFP_KERNEL);
3693         if (!new) {
3694                 ret = -ENOMEM;
3695                 goto unlock;
3696         }
3697         new->size = size;
3698
3699         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3700         if (thresholds->primary) {
3701                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3702                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3703         }
3704
3705         /* Add new threshold */
3706         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3707         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3708
3709         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3710         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3711                         compare_thresholds, NULL);
3712
3713         /* Find current threshold */
3714         new->current_threshold = -1;
3715         for (i = 0; i < size; i++) {
3716                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3717                         /*
3718                          * new->current_threshold will not be used until
3719                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3720                          * it here.
3721                          */
3722                         ++new->current_threshold;
3723                 } else
3724                         break;
3725         }
3726
3727         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3728         kfree(thresholds->spare);
3729         thresholds->spare = thresholds->primary;
3730
3731         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3732
3733         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3734         synchronize_rcu();
3735
3736 unlock:
3737         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3738
3739         return ret;
3740 }
3741
3742 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3743         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3744 {
3745         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3746 }
3747
3748 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3749         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3750 {
3751         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3752 }
3753
3754 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3755         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3756 {
3757         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3758         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3759         unsigned long usage;
3760         int i, j, size;
3761
3762         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3763
3764         if (type == _MEM) {
3765                 thresholds = &memcg->thresholds;
3766                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3767         } else if (type == _MEMSWAP) {
3768                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3769                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3770         } else
3771                 BUG();
3772
3773         if (!thresholds->primary)
3774                 goto unlock;
3775
3776         /* Check if a threshold crossed before removing */
3777         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3778
3779         /* Calculate new number of threshold */
3780         size = 0;
3781         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3782                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3783                         size++;
3784         }
3785
3786         new = thresholds->spare;
3787
3788         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3789         if (!size) {
3790                 kfree(new);
3791                 new = NULL;
3792                 goto swap_buffers;
3793         }
3794
3795         new->size = size;
3796
3797         /* Copy thresholds and find current threshold */
3798         new->current_threshold = -1;
3799         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3800                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3801                         continue;
3802
3803                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3804                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3805                         /*
3806                          * new->current_threshold will not be used
3807                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3808                          * it here.
3809                          */
3810                         ++new->current_threshold;
3811                 }
3812                 j++;
3813         }
3814
3815 swap_buffers:
3816         /* Swap primary and spare array */
3817         thresholds->spare = thresholds->primary;
3818
3819         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3820
3821         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3822         synchronize_rcu();
3823
3824         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3825         if (!new) {
3826                 kfree(thresholds->spare);
3827                 thresholds->spare = NULL;
3828         }
3829 unlock:
3830         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3831 }
3832
3833 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3834         struct eventfd_ctx *eventfd)
3835 {
3836         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3837 }
3838
3839 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3840         struct eventfd_ctx *eventfd)
3841 {
3842         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3843 }
3844
3845 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3846         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3847 {
3848         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3849
3850         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3851         if (!event)
3852                 return -ENOMEM;
3853
3854         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3855
3856         event->eventfd = eventfd;
3857         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3858
3859         /* already in OOM ? */
3860         if (memcg->under_oom)
3861                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3862         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3863
3864         return 0;
3865 }
3866
3867 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3868         struct eventfd_ctx *eventfd)
3869 {
3870         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3871
3872         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3873
3874         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3875                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3876                         list_del(&ev->list);
3877                         kfree(ev);
3878                 }
3879         }
3880
3881         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3882 }
3883
3884 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3885 {
3886         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3887
3888         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3889         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3890         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
3891                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
3892         return 0;
3893 }
3894
3895 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3896         struct cftype *cft, u64 val)
3897 {
3898         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3899
3900         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3901         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3902                 return -EINVAL;
3903
3904         memcg->oom_kill_disable = val;
3905         if (!val)
3906                 memcg_oom_recover(memcg);
3907
3908         return 0;
3909 }
3910
3911 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3912
3913 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3914 {
3915         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3916 }
3917
3918 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3919 {
3920         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3921 }
3922
3923 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3924 {
3925         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3926 }
3927
3928 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3929 {
3930         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3931
3932         if (!memcg->css.parent)
3933                 return NULL;
3934
3935         return &memcg->cgwb_domain;
3936 }
3937
3938 /*
3939  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
3940  * Keep in sync with memcg_exact_page().
3941  */
3942 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
3943 {
3944         long x = atomic_long_read(&memcg->stat[idx]);
3945         int cpu;
3946
3947         for_each_online_cpu(cpu)
3948                 x += per_cpu_ptr(memcg->stat_cpu, cpu)->count[idx];
3949         if (x < 0)
3950                 x = 0;
3951         return x;
3952 }
3953
3954 /**
3955  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3956  * @wb: bdi_writeback in question
3957  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3958  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3959  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3960  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3961  *
3962  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3963  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3964  * is a bit more involved.
3965  *
3966  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3967  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3968  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3969  * available memory in the system.  The caller should further cap
3970  * *@pheadroom accordingly.
3971  */
3972 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3973                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3974                          unsigned long *pwriteback)
3975 {
3976         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3977         struct mem_cgroup *parent;
3978
3979         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
3980
3981         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3982         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
3983         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3984                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3985         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3986
3987         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3988                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
3989                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3990
3991                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3992                 memcg = parent;
3993         }
3994 }
3995
3996 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3997
3998 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3999 {
4000         return 0;
4001 }
4002
4003 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4004 {
4005 }
4006
4007 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4008 {
4009 }
4010
4011 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4012
4013 /*
4014  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4015  *
4016  * "cgroup.event_control" implementation.
4017  *
4018  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4019  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4020  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4021  *
4022  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4023  * possible.
4024  */
4025
4026 /*
4027  * Unregister event and free resources.
4028  *
4029  * Gets called from workqueue.
4030  */
4031 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4032 {
4033         struct mem_cgroup_event *event =
4034                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4035         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4036
4037         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4038
4039         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4040
4041         /* Notify userspace the event is going away. */
4042         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4043
4044         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4045         kfree(event);
4046         css_put(&memcg->css);
4047 }
4048
4049 /*
4050  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4051  *
4052  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4053  */
4054 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4055                             int sync, void *key)
4056 {
4057         struct mem_cgroup_event *event =
4058                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4059         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4060         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4061
4062         if (flags & EPOLLHUP) {
4063                 /*
4064                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4065                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4066                  * for us.
4067                  *
4068                  * We can't race against event freeing since the other
4069                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4070                  * which we hold.
4071                  */
4072                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4073                 if (!list_empty(&event->list)) {
4074                         list_del_init(&event->list);
4075                         /*
4076                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4077                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4078                          */
4079                         schedule_work(&event->remove);
4080                 }
4081                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4082         }
4083
4084         return 0;
4085 }
4086
4087 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4088                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4089 {
4090         struct mem_cgroup_event *event =
4091                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4092
4093         event->wqh = wqh;
4094         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4095 }
4096
4097 /*
4098  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4099  *
4100  * Parse input and register new cgroup event handler.
4101  *
4102  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4103  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4104  */
4105 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4106                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4107 {
4108         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4109         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4110         struct mem_cgroup_event *event;
4111         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4112         unsigned int efd, cfd;
4113         struct fd efile;
4114         struct fd cfile;
4115         const char *name;
4116         char *endp;
4117         int ret;
4118
4119         buf = strstrip(buf);
4120
4121         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4122         if (*endp != ' ')
4123                 return -EINVAL;
4124         buf = endp + 1;
4125
4126         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4127         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4128                 return -EINVAL;
4129         buf = endp + 1;
4130
4131         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4132         if (!event)
4133                 return -ENOMEM;
4134
4135         event->memcg = memcg;
4136         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4137         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4138         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4139         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4140
4141         efile = fdget(efd);
4142         if (!efile.file) {
4143                 ret = -EBADF;
4144                 goto out_kfree;
4145         }
4146
4147         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4148         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4149                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4150                 goto out_put_efile;
4151         }
4152
4153         cfile = fdget(cfd);
4154         if (!cfile.file) {
4155                 ret = -EBADF;
4156                 goto out_put_eventfd;
4157         }
4158
4159         /* the process need read permission on control file */
4160         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4161         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4162         if (ret < 0)
4163                 goto out_put_cfile;
4164
4165         /*
4166          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4167          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4168          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4169          * is for compatibility anyway.
4170          *
4171          * DO NOT ADD NEW FILES.
4172          */
4173         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4174
4175         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4176                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4177                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4178         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4179                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4180                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4181         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4182                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4183                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4184         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4185                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4186                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4187         } else {
4188                 ret = -EINVAL;
4189                 goto out_put_cfile;
4190         }
4191
4192         /*
4193          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4194          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4195          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4196          */
4197         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4198                                                &memory_cgrp_subsys);
4199         ret = -EINVAL;
4200         if (IS_ERR(cfile_css))
4201                 goto out_put_cfile;
4202         if (cfile_css != css) {
4203                 css_put(cfile_css);
4204                 goto out_put_cfile;
4205         }
4206
4207         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4208         if (ret)
4209                 goto out_put_css;
4210
4211         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4212
4213         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4214         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4215         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4216
4217         fdput(cfile);
4218         fdput(efile);
4219
4220         return nbytes;
4221
4222 out_put_css:
4223         css_put(css);
4224 out_put_cfile:
4225         fdput(cfile);
4226 out_put_eventfd:
4227         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4228 out_put_efile:
4229         fdput(efile);
4230 out_kfree:
4231         kfree(event);
4232
4233         return ret;
4234 }
4235
4236 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4237         {
4238                 .name = "usage_in_bytes",
4239                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4240                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4241         },
4242         {
4243                 .name = "max_usage_in_bytes",
4244                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4245                 .write = mem_cgroup_reset,
4246                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4247         },
4248         {
4249                 .name = "limit_in_bytes",
4250                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4251                 .write = mem_cgroup_write,
4252                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4253         },
4254         {
4255                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4256                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4257                 .write = mem_cgroup_write,
4258                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4259         },
4260         {
4261                 .name = "failcnt",
4262                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4263                 .write = mem_cgroup_reset,
4264                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4265         },
4266         {
4267                 .name = "stat",
4268                 .seq_show = memcg_stat_show,
4269         },
4270         {
4271                 .name = "force_empty",
4272                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4273         },
4274         {
4275                 .name = "use_hierarchy",
4276                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4277                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4278         },
4279         {
4280                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4281                 .write = memcg_write_event_control,
4282                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4283         },
4284         {
4285                 .name = "swappiness",
4286                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4287                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4288         },
4289         {
4290                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4291                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4292                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4293         },
4294         {
4295                 .name = "oom_control",
4296                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4297                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4298                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4299         },
4300         {
4301                 .name = "pressure_level",
4302         },
4303 #ifdef CONFIG_NUMA
4304         {
4305                 .name = "numa_stat",
4306                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4307         },
4308 #endif
4309         {
4310                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4311                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4312                 .write = mem_cgroup_write,
4313                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4314         },
4315         {
4316                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4317                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4318                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4319         },
4320         {
4321                 .name = "kmem.failcnt",
4322                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4323                 .write = mem_cgroup_reset,
4324                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4325         },
4326         {
4327                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4328                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4329                 .write = mem_cgroup_reset,
4330                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4331         },
4332 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
4333         {
4334                 .name = "kmem.slabinfo",
4335                 .seq_start = memcg_slab_start,
4336                 .seq_next = memcg_slab_next,
4337                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4338                 .seq_show = memcg_slab_show,
4339         },
4340 #endif
4341         {
4342                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4343                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4344                 .write = mem_cgroup_write,
4345                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4346         },
4347         {
4348                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4349                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4350                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4351         },
4352         {
4353                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4354                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4355                 .write = mem_cgroup_reset,
4356                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4357         },
4358         {
4359                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4360                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4361                 .write = mem_cgroup_reset,
4362                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4363         },
4364         { },    /* terminate */
4365 };
4366
4367 /*
4368  * Private memory cgroup IDR
4369  *
4370  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4371  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4372  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4373  * memory-controlled cgroups to 64k.
4374  *
4375  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4376  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4377  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4378  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4379  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4380  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4381  *
4382  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4383  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4384  * when the CSS is offlined.
4385  *
4386  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4387  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4388  * those references are manageable from userspace.
4389  */
4390
4391 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4392
4393 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4394 {
4395         if (memcg->id.id > 0) {
4396                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4397                 memcg->id.id = 0;
4398         }
4399 }
4400
4401 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4402 {
4403         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) <= 0);
4404         atomic_add(n, &memcg->id.ref);
4405 }
4406
4407 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4408 {
4409         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) < n);
4410         if (atomic_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4411                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4412
4413                 /* Memcg ID pins CSS */
4414                 css_put(&memcg->css);
4415         }
4416 }
4417
4418 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4419 {
4420         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4421 }
4422
4423 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4424 {
4425         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4426 }
4427
4428 /**
4429  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4430  * @id: the memcg id to look up
4431  *
4432  * Caller must hold rcu_read_lock().
4433  */
4434 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4435 {
4436         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4437         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4438 }
4439
4440 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4441 {
4442         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4443         int tmp = node;
4444         /*
4445          * This routine is called against possible nodes.
4446          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4447          *
4448          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4449          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4450          *       function.
4451          */
4452         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4453                 tmp = -1;
4454         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4455         if (!pn)
4456                 return 1;
4457
4458         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4459         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4460                 kfree(pn);
4461                 return 1;
4462         }
4463
4464         lruvec_init(&pn->lruvec);
4465         pn->usage_in_excess = 0;
4466         pn->on_tree = false;
4467         pn->memcg = memcg;
4468
4469         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4470         return 0;
4471 }
4472
4473 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4474 {
4475         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4476
4477         if (!pn)
4478                 return;
4479
4480         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4481         kfree(pn);
4482 }
4483
4484 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4485 {
4486         int node;
4487
4488         for_each_node(node)
4489                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4490         free_percpu(memcg->stat_cpu);
4491         kfree(memcg);
4492 }
4493
4494 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4495 {
4496         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4497         __mem_cgroup_free(memcg);
4498 }
4499
4500 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4501 {
4502         struct mem_cgroup *memcg;
4503         size_t size;
4504         int node;
4505
4506         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4507         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4508
4509         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4510         if (!memcg)
4511                 return NULL;
4512
4513         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4514                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4515                                  GFP_KERNEL);
4516         if (memcg->id.id < 0)
4517                 goto fail;
4518
4519         memcg->stat_cpu = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4520         if (!memcg->stat_cpu)
4521                 goto fail;
4522
4523         for_each_node(node)
4524                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4525                         goto fail;
4526
4527         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4528                 goto fail;
4529
4530         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4531         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4532         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4533         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4534         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4535         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4536         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4537         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4538         memcg->socket_pressure = jiffies;
4539 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4540         memcg->kmemcg_id = -1;
4541 #endif
4542 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4543         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4544 #endif
4545         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4546         return memcg;
4547 fail:
4548         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4549         __mem_cgroup_free(memcg);
4550         return NULL;
4551 }
4552
4553 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4554 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4555 {
4556         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4557         struct mem_cgroup *memcg;
4558         long error = -ENOMEM;
4559
4560         memcg = mem_cgroup_alloc();
4561         if (!memcg)
4562                 return ERR_PTR(error);
4563
4564         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4565         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4566         if (parent) {
4567                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4568                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4569         }
4570         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4571                 memcg->use_hierarchy = true;
4572                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4573                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4574                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4575                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4576                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4577         } else {
4578                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4579                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4580                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4581                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4582                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4583                 /*
4584                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4585                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4586                  * unfortunate state in our controller.
4587                  */
4588                 if (parent != root_mem_cgroup)
4589                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4590         }
4591
4592         /* The following stuff does not apply to the root */
4593         if (!parent) {
4594                 root_mem_cgroup = memcg;
4595                 return &memcg->css;
4596         }
4597
4598         error = memcg_online_kmem(memcg);
4599         if (error)
4600                 goto fail;
4601
4602         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4603                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4604
4605         return &memcg->css;
4606 fail:
4607         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4608         mem_cgroup_free(memcg);
4609         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4610 }
4611
4612 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4613 {
4614         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4615
4616         /*
4617          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
4618          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
4619          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
4620          */
4621         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
4622                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4623                 return -ENOMEM;
4624         }
4625
4626         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4627         atomic_set(&memcg->id.ref, 1);
4628         css_get(css);
4629         return 0;
4630 }
4631
4632 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4633 {
4634         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4635         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4636
4637         /*
4638          * Unregister events and notify userspace.
4639          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4640          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4641          */
4642         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4643         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4644                 list_del_init(&event->list);
4645                 schedule_work(&event->remove);
4646         }
4647         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4648
4649         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4650         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4651
4652         memcg_offline_kmem(memcg);
4653         wb_memcg_offline(memcg);
4654
4655         mem_cgroup_id_put(memcg);
4656 }
4657
4658 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4659 {
4660         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4661
4662         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4663 }
4664
4665 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4666 {
4667         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4668
4669         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4670                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4671
4672         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4673                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4674
4675         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4676         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4677         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4678         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
4679         memcg_free_kmem(memcg);
4680         mem_cgroup_free(memcg);
4681 }
4682
4683 /**
4684  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4685  * @css: the target css
4686  *
4687  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4688  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4689  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4690  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4691  * made visible again.
4692  *
4693  * The current implementation only resets the essential configurations.
4694  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4695  */
4696 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4697 {
4698         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4699
4700         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4701         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4702         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4703         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4704         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4705         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4706         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4707         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4708         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4709         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4710 }
4711
4712 #ifdef CONFIG_MMU
4713 /* Handlers for move charge at task migration. */
4714 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4715 {
4716         int ret;
4717
4718         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4719         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4720         if (!ret) {
4721                 mc.precharge += count;
4722                 return ret;
4723         }
4724
4725         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
4726         while (count--) {
4727                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
4728                 if (ret)
4729                         return ret;
4730                 mc.precharge++;
4731                 cond_resched();
4732         }
4733         return 0;
4734 }
4735
4736 union mc_target {
4737         struct page     *page;
4738         swp_entry_t     ent;
4739 };
4740
4741 enum mc_target_type {
4742         MC_TARGET_NONE = 0,
4743         MC_TARGET_PAGE,
4744         MC_TARGET_SWAP,
4745         MC_TARGET_DEVICE,
4746 };
4747
4748 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4749                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4750 {
4751         struct page *page = _vm_normal_page(vma, addr, ptent, true);
4752
4753         if (!page || !page_mapped(page))
4754                 return NULL;
4755         if (PageAnon(page)) {
4756                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4757                         return NULL;
4758         } else {
4759                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4760                         return NULL;
4761         }
4762         if (!get_page_unless_zero(page))
4763                 return NULL;
4764
4765         return page;
4766 }
4767
4768 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
4769 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4770                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4771 {
4772         struct page *page = NULL;
4773         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4774
4775         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4776                 return NULL;
4777
4778         /*
4779          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
4780          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
4781          * as special swap entry in the CPU page table.
4782          */
4783         if (is_device_private_entry(ent)) {
4784                 page = device_private_entry_to_page(ent);
4785                 /*
4786                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
4787                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
4788                  */
4789                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
4790                         return NULL;
4791                 return page;
4792         }
4793
4794         /*
4795          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4796          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4797          */
4798         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4799         if (do_memsw_account())
4800                 entry->val = ent.val;
4801
4802         return page;
4803 }
4804 #else
4805 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4806                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4807 {
4808         return NULL;
4809 }
4810 #endif
4811
4812 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4813                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4814 {
4815         struct page *page = NULL;
4816         struct address_space *mapping;
4817         pgoff_t pgoff;
4818
4819         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4820                 return NULL;
4821         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4822                 return NULL;
4823
4824         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4825         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4826
4827         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4828 #ifdef CONFIG_SWAP
4829         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4830         if (shmem_mapping(mapping)) {
4831                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4832                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4833                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4834                         if (do_memsw_account())
4835                                 *entry = swp;
4836                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4837                                              swp_offset(swp));
4838                 }
4839         } else
4840                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4841 #else
4842         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4843 #endif
4844         return page;
4845 }
4846
4847 /**
4848  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4849  * @page: the page
4850  * @compound: charge the page as compound or small page
4851  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4852  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4853  *
4854  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4855  *
4856  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4857  * from old cgroup.
4858  */
4859 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4860                                    bool compound,
4861                                    struct mem_cgroup *from,
4862                                    struct mem_cgroup *to)
4863 {
4864         unsigned long flags;
4865         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4866         int ret;
4867         bool anon;
4868
4869         VM_BUG_ON(from == to);
4870         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4871         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4872
4873         /*
4874          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4875          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4876          */
4877         ret = -EBUSY;
4878         if (!trylock_page(page))
4879                 goto out;
4880
4881         ret = -EINVAL;
4882         if (page->mem_cgroup != from)
4883                 goto out_unlock;
4884
4885         anon = PageAnon(page);
4886
4887         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4888
4889         if (!anon && page_mapped(page)) {
4890                 __mod_memcg_state(from, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
4891                 __mod_memcg_state(to, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
4892         }
4893
4894         /*
4895          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4896          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
4897          * So mapping should be stable for dirty pages.
4898          */
4899         if (!anon && PageDirty(page)) {
4900                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4901
4902                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4903                         __mod_memcg_state(from, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
4904                         __mod_memcg_state(to, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
4905                 }
4906         }
4907
4908         if (PageWriteback(page)) {
4909                 __mod_memcg_state(from, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
4910                 __mod_memcg_state(to, NR_WRITEBACK, nr_pages);
4911         }
4912
4913         /*
4914          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4915          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4916          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4917          */
4918
4919         /* caller should have done css_get */
4920         page->mem_cgroup = to;
4921         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4922
4923         ret = 0;
4924
4925         local_irq_disable();
4926         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4927         memcg_check_events(to, page);
4928         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4929         memcg_check_events(from, page);
4930         local_irq_enable();
4931 out_unlock:
4932         unlock_page(page);
4933 out:
4934         return ret;
4935 }
4936
4937 /**
4938  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4939  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4940  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4941  * @ptent: the pte to be checked
4942  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4943  *
4944  * Returns
4945  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4946  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4947  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4948  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4949  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4950  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4951  *     in target->ent.
4952  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PUBLIC
4953  *     or MEMORY_DEVICE_PRIVATE (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
4954  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
4955  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
4956  *     regular page.
4957  *
4958  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
4959  *
4960  * Called with pte lock held.
4961  */
4962
4963 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4964                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4965 {
4966         struct page *page = NULL;
4967         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4968         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4969
4970         if (pte_present(ptent))
4971                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4972         else if (is_swap_pte(ptent))
4973                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4974         else if (pte_none(ptent))
4975                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4976
4977         if (!page && !ent.val)
4978                 return ret;
4979         if (page) {
4980                 /*
4981                  * Do only loose check w/o serialization.
4982                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4983                  * not under LRU exclusion.
4984                  */
4985                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4986                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4987                         if (is_device_private_page(page) ||
4988                             is_device_public_page(page))
4989                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
4990                         if (target)
4991                                 target->page = page;
4992                 }
4993                 if (!ret || !target)
4994                         put_page(page);
4995         }
4996         /*
4997          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
4998          * But we cannot move a tail-page in a THP.
4999          */
5000         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5001             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5002                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5003                 if (target)
5004                         target->ent = ent;
5005         }
5006         return ret;
5007 }
5008
5009 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5010 /*
5011  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5012  * not support them for now.
5013  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5014  */
5015 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5016                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5017 {
5018         struct page *page = NULL;
5019         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5020
5021         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5022                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5023                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5024                 return ret;
5025         }
5026         page = pmd_page(pmd);
5027         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5028         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5029                 return ret;
5030         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5031                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5032                 if (target) {
5033                         get_page(page);
5034                         target->page = page;
5035                 }
5036         }
5037         return ret;
5038 }
5039 #else
5040 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5041                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5042 {
5043         return MC_TARGET_NONE;
5044 }
5045 #endif
5046
5047 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5048                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5049                                         struct mm_walk *walk)
5050 {
5051         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5052         pte_t *pte;
5053         spinlock_t *ptl;
5054
5055         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5056         if (ptl) {
5057                 /*
5058                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5059                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PUBLIC or
5060                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE but this might change.
5061                  */
5062                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5063                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5064                 spin_unlock(ptl);
5065                 return 0;
5066         }
5067
5068         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5069                 return 0;
5070         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5071         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5072                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5073                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5074         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5075         cond_resched();
5076
5077         return 0;
5078 }
5079
5080 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5081 {
5082         unsigned long precharge;
5083
5084         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5085                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5086                 .mm = mm,
5087         };
5088         down_read(&mm->mmap_sem);
5089         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
5090                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5091         up_read(&mm->mmap_sem);
5092
5093         precharge = mc.precharge;
5094         mc.precharge = 0;
5095
5096         return precharge;
5097 }
5098
5099 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5100 {
5101         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5102
5103         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5104         mc.moving_task = current;
5105         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5106 }
5107
5108 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5109 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5110 {
5111         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5112         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5113
5114         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5115         if (mc.precharge) {
5116                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5117                 mc.precharge = 0;
5118         }
5119         /*
5120          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5121          * we must uncharge here.
5122          */
5123         if (mc.moved_charge) {
5124                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5125                 mc.moved_charge = 0;
5126         }
5127         /* we must fixup refcnts and charges */
5128         if (mc.moved_swap) {
5129                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5130                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5131                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5132
5133                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5134
5135                 /*
5136                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5137                  * should uncharge to->memory.
5138                  */
5139                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5140                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5141
5142                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5143                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5144
5145                 mc.moved_swap = 0;
5146         }
5147         memcg_oom_recover(from);
5148         memcg_oom_recover(to);
5149         wake_up_all(&mc.waitq);
5150 }
5151
5152 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5153 {
5154         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5155
5156         /*
5157          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5158          * task migration.
5159          */
5160         mc.moving_task = NULL;
5161         __mem_cgroup_clear_mc();
5162         spin_lock(&mc.lock);
5163         mc.from = NULL;
5164         mc.to = NULL;
5165         mc.mm = NULL;
5166         spin_unlock(&mc.lock);
5167
5168         mmput(mm);
5169 }
5170
5171 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5172 {
5173         struct cgroup_subsys_state *css;
5174         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5175         struct mem_cgroup *from;
5176         struct task_struct *leader, *p;
5177         struct mm_struct *mm;
5178         unsigned long move_flags;
5179         int ret = 0;
5180
5181         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5182         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5183                 return 0;
5184
5185         /*
5186          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5187          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5188          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5189          * multiple.
5190          */
5191         p = NULL;
5192         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5193                 WARN_ON_ONCE(p);
5194                 p = leader;
5195                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5196         }
5197         if (!p)
5198                 return 0;
5199
5200         /*
5201          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5202          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5203          * So we need to save it, and keep it going.
5204          */
5205         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5206         if (!move_flags)
5207                 return 0;
5208
5209         from = mem_cgroup_from_task(p);
5210
5211         VM_BUG_ON(from == memcg);
5212
5213         mm = get_task_mm(p);
5214         if (!mm)
5215                 return 0;
5216         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5217         if (mm->owner == p) {
5218                 VM_BUG_ON(mc.from);
5219                 VM_BUG_ON(mc.to);
5220                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5221                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5222                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5223
5224                 spin_lock(&mc.lock);
5225                 mc.mm = mm;
5226                 mc.from = from;
5227                 mc.to = memcg;
5228                 mc.flags = move_flags;
5229                 spin_unlock(&mc.lock);
5230                 /* We set mc.moving_task later */
5231
5232                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5233                 if (ret)
5234                         mem_cgroup_clear_mc();
5235         } else {
5236                 mmput(mm);
5237         }
5238         return ret;
5239 }
5240
5241 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5242 {
5243         if (mc.to)
5244                 mem_cgroup_clear_mc();
5245 }
5246
5247 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5248                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5249                                 struct mm_walk *walk)
5250 {
5251         int ret = 0;
5252         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5253         pte_t *pte;
5254         spinlock_t *ptl;
5255         enum mc_target_type target_type;
5256         union mc_target target;
5257         struct page *page;
5258
5259         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5260         if (ptl) {
5261                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5262                         spin_unlock(ptl);
5263                         return 0;
5264                 }
5265                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5266                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5267                         page = target.page;
5268                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5269                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5270                                                              mc.from, mc.to)) {
5271                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5272                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5273                                 }
5274                                 putback_lru_page(page);
5275                         }
5276                         put_page(page);
5277                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5278                         page = target.page;
5279                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5280                                                      mc.from, mc.to)) {
5281                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5282                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5283                         }
5284                         put_page(page);
5285                 }
5286                 spin_unlock(ptl);
5287                 return 0;
5288         }
5289
5290         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5291                 return 0;
5292 retry:
5293         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5294         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5295                 pte_t ptent = *(pte++);
5296                 bool device = false;
5297                 swp_entry_t ent;
5298
5299                 if (!mc.precharge)
5300                         break;
5301
5302                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5303                 case MC_TARGET_DEVICE:
5304                         device = true;
5305                         /* fall through */
5306                 case MC_TARGET_PAGE:
5307                         page = target.page;
5308                         /*
5309                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5310                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5311                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5312                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5313                          */
5314                         if (PageTransCompound(page))
5315                                 goto put;
5316                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5317                                 goto put;
5318                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5319                                                 mc.from, mc.to)) {
5320                                 mc.precharge--;
5321                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5322                                 mc.moved_charge++;
5323                         }
5324                         if (!device)
5325                                 putback_lru_page(page);
5326 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5327                         put_page(page);
5328                         break;
5329                 case MC_TARGET_SWAP:
5330                         ent = target.ent;
5331                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5332                                 mc.precharge--;
5333                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5334                                 mc.moved_swap++;
5335                         }
5336                         break;
5337                 default:
5338                         break;
5339                 }
5340         }
5341         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5342         cond_resched();
5343
5344         if (addr != end) {
5345                 /*
5346                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5347                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5348                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5349                  * phase.
5350                  */
5351                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5352                 if (!ret)
5353                         goto retry;
5354         }
5355
5356         return ret;
5357 }
5358
5359 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5360 {
5361         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5362                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5363                 .mm = mc.mm,
5364         };
5365
5366         lru_add_drain_all();
5367         /*
5368          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5369          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5370          * for already started RCU-only updates to finish.
5371          */
5372         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5373         synchronize_rcu();
5374 retry:
5375         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5376                 /*
5377                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5378                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5379                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5380                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5381                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5382                  */
5383                 __mem_cgroup_clear_mc();
5384                 cond_resched();
5385                 goto retry;
5386         }
5387         /*
5388          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5389          * additional charge, the page walk just aborts.
5390          */
5391         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
5392
5393         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5394         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5395 }
5396
5397 static void mem_cgroup_move_task(void)
5398 {
5399         if (mc.to) {
5400                 mem_cgroup_move_charge();
5401                 mem_cgroup_clear_mc();
5402         }
5403 }
5404 #else   /* !CONFIG_MMU */
5405 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5406 {
5407         return 0;
5408 }
5409 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5410 {
5411 }
5412 static void mem_cgroup_move_task(void)
5413 {
5414 }
5415 #endif
5416
5417 /*
5418  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5419  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5420  * attempt.
5421  */
5422 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5423 {
5424         /*
5425          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5426          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5427          * on for the root memcg is enough.
5428          */
5429         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5430                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5431         else
5432                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5433 }
5434
5435 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5436                                struct cftype *cft)
5437 {
5438         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5439
5440         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5441 }
5442
5443 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5444 {
5445         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5446         unsigned long min = READ_ONCE(memcg->memory.min);
5447
5448         if (min == PAGE_COUNTER_MAX)
5449                 seq_puts(m, "max\n");
5450         else
5451                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)min * PAGE_SIZE);
5452
5453         return 0;
5454 }
5455
5456 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5457                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5458 {
5459         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5460         unsigned long min;
5461         int err;
5462
5463         buf = strstrip(buf);
5464         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5465         if (err)
5466                 return err;
5467
5468         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5469
5470         return nbytes;
5471 }
5472
5473 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5474 {
5475         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5476         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->memory.low);
5477
5478         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5479                 seq_puts(m, "max\n");
5480         else
5481                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5482
5483         return 0;
5484 }
5485
5486 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5487                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5488 {
5489         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5490         unsigned long low;
5491         int err;
5492
5493         buf = strstrip(buf);
5494         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5495         if (err)
5496                 return err;
5497
5498         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
5499
5500         return nbytes;
5501 }
5502
5503 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5504 {
5505         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5506         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5507
5508         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5509                 seq_puts(m, "max\n");
5510         else
5511                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5512
5513         return 0;
5514 }
5515
5516 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5517                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5518 {
5519         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5520         unsigned long nr_pages;
5521         unsigned long high;
5522         int err;
5523
5524         buf = strstrip(buf);
5525         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5526         if (err)
5527                 return err;
5528
5529         memcg->high = high;
5530
5531         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5532         if (nr_pages > high)
5533                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5534                                              GFP_KERNEL, true);
5535
5536         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5537         return nbytes;
5538 }
5539
5540 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5541 {
5542         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5543         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.max);
5544
5545         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5546                 seq_puts(m, "max\n");
5547         else
5548                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5549
5550         return 0;
5551 }
5552
5553 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5554                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5555 {
5556         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5557         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5558         bool drained = false;
5559         unsigned long max;
5560         int err;
5561
5562         buf = strstrip(buf);
5563         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5564         if (err)
5565                 return err;
5566
5567         xchg(&memcg->memory.max, max);
5568
5569         for (;;) {
5570                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5571
5572                 if (nr_pages <= max)
5573                         break;
5574
5575                 if (signal_pending(current)) {
5576                         err = -EINTR;
5577                         break;
5578                 }
5579
5580                 if (!drained) {
5581                         drain_all_stock(memcg);
5582                         drained = true;
5583                         continue;
5584                 }
5585
5586                 if (nr_reclaims) {
5587                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5588                                                           GFP_KERNEL, true))
5589                                 nr_reclaims--;
5590                         continue;
5591                 }
5592
5593                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
5594                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5595                         break;
5596         }
5597
5598         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5599         return nbytes;
5600 }
5601
5602 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5603 {
5604         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5605
5606         seq_printf(m, "low %lu\n",
5607                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_LOW]));
5608         seq_printf(m, "high %lu\n",
5609                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_HIGH]));
5610         seq_printf(m, "max %lu\n",
5611                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_MAX]));
5612         seq_printf(m, "oom %lu\n",
5613                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM]));
5614         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
5615                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
5616
5617         return 0;
5618 }
5619
5620 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5621 {
5622         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5623         struct accumulated_stats acc;
5624         int i;
5625
5626         /*
5627          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5628          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5629          *
5630          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5631          * 1) generic big picture -> specifics and details
5632          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5633          *
5634          * Current memory state:
5635          */
5636
5637         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
5638         acc.stats_size = MEMCG_NR_STAT;
5639         acc.events_size = NR_VM_EVENT_ITEMS;
5640         accumulate_memcg_tree(memcg, &acc);
5641
5642         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5643                    (u64)acc.stat[MEMCG_RSS] * PAGE_SIZE);
5644         seq_printf(m, "file %llu\n",
5645                    (u64)acc.stat[MEMCG_CACHE] * PAGE_SIZE);
5646         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5647                    (u64)acc.stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5648         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5649                    (u64)(acc.stat[NR_SLAB_RECLAIMABLE] +
5650                          acc.stat[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5651         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5652                    (u64)acc.stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5653
5654         seq_printf(m, "shmem %llu\n",
5655                    (u64)acc.stat[NR_SHMEM] * PAGE_SIZE);
5656         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5657                    (u64)acc.stat[NR_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5658         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5659                    (u64)acc.stat[NR_FILE_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5660         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5661                    (u64)acc.stat[NR_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5662
5663         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5664                 seq_printf(m, "%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5665                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
5666
5667         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5668                    (u64)acc.stat[NR_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5669         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5670                    (u64)acc.stat[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5671
5672         /* Accumulated memory events */
5673
5674         seq_printf(m, "pgfault %lu\n", acc.events[PGFAULT]);
5675         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n", acc.events[PGMAJFAULT]);
5676
5677         seq_printf(m, "pgrefill %lu\n", acc.events[PGREFILL]);
5678         seq_printf(m, "pgscan %lu\n", acc.events[PGSCAN_KSWAPD] +
5679                    acc.events[PGSCAN_DIRECT]);
5680         seq_printf(m, "pgsteal %lu\n", acc.events[PGSTEAL_KSWAPD] +
5681                    acc.events[PGSTEAL_DIRECT]);
5682         seq_printf(m, "pgactivate %lu\n", acc.events[PGACTIVATE]);
5683         seq_printf(m, "pgdeactivate %lu\n", acc.events[PGDEACTIVATE]);
5684         seq_printf(m, "pglazyfree %lu\n", acc.events[PGLAZYFREE]);
5685         seq_printf(m, "pglazyfreed %lu\n", acc.events[PGLAZYFREED]);
5686
5687         seq_printf(m, "workingset_refault %lu\n",
5688                    acc.stat[WORKINGSET_REFAULT]);
5689         seq_printf(m, "workingset_activate %lu\n",
5690                    acc.stat[WORKINGSET_ACTIVATE]);
5691         seq_printf(m, "workingset_nodereclaim %lu\n",
5692                    acc.stat[WORKINGSET_NODERECLAIM]);
5693
5694         return 0;
5695 }
5696
5697 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
5698 {
5699         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5700
5701         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
5702
5703         return 0;
5704 }
5705
5706 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
5707                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5708 {
5709         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5710         int ret, oom_group;
5711
5712         buf = strstrip(buf);
5713         if (!buf)
5714                 return -EINVAL;
5715
5716         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
5717         if (ret)
5718                 return ret;
5719
5720         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
5721                 return -EINVAL;
5722
5723         memcg->oom_group = oom_group;
5724
5725         return nbytes;
5726 }
5727
5728 static struct cftype memory_files[] = {
5729         {
5730                 .name = "current",
5731                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5732                 .read_u64 = memory_current_read,
5733         },
5734         {
5735                 .name = "min",
5736                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5737                 .seq_show = memory_min_show,
5738                 .write = memory_min_write,
5739         },
5740         {
5741                 .name = "low",
5742                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5743                 .seq_show = memory_low_show,
5744                 .write = memory_low_write,
5745         },
5746         {
5747                 .name = "high",
5748                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5749                 .seq_show = memory_high_show,
5750                 .write = memory_high_write,
5751         },
5752         {
5753                 .name = "max",
5754                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5755                 .seq_show = memory_max_show,
5756                 .write = memory_max_write,
5757         },
5758         {
5759                 .name = "events",
5760                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5761                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5762                 .seq_show = memory_events_show,
5763         },
5764         {
5765                 .name = "stat",
5766                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5767                 .seq_show = memory_stat_show,
5768         },
5769         {
5770                 .name = "oom.group",
5771                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
5772                 .seq_show = memory_oom_group_show,
5773                 .write = memory_oom_group_write,
5774         },
5775         { }     /* terminate */
5776 };
5777
5778 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5779         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5780         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5781         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5782         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5783         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5784         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5785         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5786         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5787         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5788         .bind = mem_cgroup_bind,
5789         .dfl_cftypes = memory_files,
5790         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5791         .early_init = 0,
5792 };
5793
5794 /**
5795  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
5796  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
5797  * @memcg: the memory cgroup to check
5798  *
5799  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
5800  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
5801  *
5802  * Returns one of the following:
5803  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
5804  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
5805  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
5806  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
5807  *
5808  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
5809  *
5810  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
5811  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
5812  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
5813  *
5814  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
5815  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
5816  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
5817  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
5818  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
5819  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
5820  * protected memory.
5821  *
5822  *                                             low_usage
5823  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
5824  *                                        siblings_low_usage
5825  *
5826  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
5827  * low_usage = |
5828                | 0, otherwise.
5829  *
5830  *
5831  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
5832  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
5833  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
5834  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
5835  * distribution.
5836  *
5837  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
5838  *
5839  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
5840  *    //\\
5841  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
5842  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
5843  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
5844  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
5845  *
5846  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
5847  * is expected (approximately):
5848  *
5849  *     A/memory.current = 2G
5850  *
5851  *     B/memory.current = 1.3G
5852  *     C/memory.current = 0.6G
5853  *     D/memory.current = 0
5854  *     E/memory.current = 0
5855  *
5856  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
5857  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
5858  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
5859  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
5860  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
5861  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
5862  * as memory.low is a best-effort mechanism.
5863  */
5864 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
5865                                                 struct mem_cgroup *memcg)
5866 {
5867         struct mem_cgroup *parent;
5868         unsigned long emin, parent_emin;
5869         unsigned long elow, parent_elow;
5870         unsigned long usage;
5871
5872         if (mem_cgroup_disabled())
5873                 return MEMCG_PROT_NONE;
5874
5875         if (!root)
5876                 root = root_mem_cgroup;
5877         if (memcg == root)
5878                 return MEMCG_PROT_NONE;
5879
5880         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
5881         if (!usage)
5882                 return MEMCG_PROT_NONE;
5883
5884         emin = memcg->memory.min;
5885         elow = memcg->memory.low;
5886
5887         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5888         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
5889         if (!parent)
5890                 return MEMCG_PROT_NONE;
5891
5892         if (parent == root)
5893                 goto exit;
5894
5895         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
5896         emin = min(emin, parent_emin);
5897         if (emin && parent_emin) {
5898                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
5899
5900                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
5901                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
5902                         &parent->memory.children_min_usage);
5903
5904                 if (min_usage && siblings_min_usage)
5905                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
5906                                    siblings_min_usage);
5907         }
5908
5909         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
5910         elow = min(elow, parent_elow);
5911         if (elow && parent_elow) {
5912                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
5913
5914                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
5915                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
5916                         &parent->memory.children_low_usage);
5917
5918                 if (low_usage && siblings_low_usage)
5919                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
5920                                    siblings_low_usage);
5921         }
5922
5923 exit:
5924         memcg->memory.emin = emin;
5925         memcg->memory.elow = elow;
5926
5927         if (usage <= emin)
5928                 return MEMCG_PROT_MIN;
5929         else if (usage <= elow)
5930                 return MEMCG_PROT_LOW;
5931         else
5932                 return MEMCG_PROT_NONE;
5933 }
5934
5935 /**
5936  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5937  * @page: page to charge
5938  * @mm: mm context of the victim
5939  * @gfp_mask: reclaim mode
5940  * @memcgp: charged memcg return
5941  * @compound: charge the page as compound or small page
5942  *
5943  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5944  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5945  *
5946  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5947  * Otherwise, an error code is returned.
5948  *
5949  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5950  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5951  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5952  */
5953 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5954                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5955                           bool compound)
5956 {
5957         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5958         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5959         int ret = 0;
5960
5961         if (mem_cgroup_disabled())
5962                 goto out;
5963
5964         if (PageSwapCache(page)) {
5965                 /*
5966                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5967                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5968                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5969                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5970                  * in turn serializes uncharging.
5971                  */
5972                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5973                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
5974                         goto out;
5975
5976                 if (do_swap_account) {
5977                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5978                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5979
5980                         rcu_read_lock();
5981                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5982                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5983                                 memcg = NULL;
5984                         rcu_read_unlock();
5985                 }
5986         }
5987
5988         if (!memcg)
5989                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5990
5991         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5992
5993         css_put(&memcg->css);
5994 out:
5995         *memcgp = memcg;
5996         return ret;
5997 }
5998
5999 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6000                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6001                           bool compound)
6002 {
6003         struct mem_cgroup *memcg;
6004         int ret;
6005
6006         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6007         memcg = *memcgp;
6008         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6009         return ret;
6010 }
6011
6012 /**
6013  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6014  * @page: page to charge
6015  * @memcg: memcg to charge the page to
6016  * @lrucare: page might be on LRU already
6017  * @compound: charge the page as compound or small page
6018  *
6019  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6020  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6021  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6022  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6023  *
6024  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6025  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6026  *
6027  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6028  */
6029 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6030                               bool lrucare, bool compound)
6031 {
6032         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6033
6034         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6035         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6036
6037         if (mem_cgroup_disabled())
6038                 return;
6039         /*
6040          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6041          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6042          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6043          */
6044         if (!memcg)
6045                 return;
6046
6047         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6048
6049         local_irq_disable();
6050         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6051         memcg_check_events(memcg, page);
6052         local_irq_enable();
6053
6054         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6055                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6056                 /*
6057                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6058                  * let's not wait for it.  The page already received a
6059                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6060                  */
6061                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6062         }
6063 }
6064
6065 /**
6066  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6067  * @page: page to charge
6068  * @memcg: memcg to charge the page to
6069  * @compound: charge the page as compound or small page
6070  *
6071  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6072  */
6073 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6074                 bool compound)
6075 {
6076         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6077
6078         if (mem_cgroup_disabled())
6079                 return;
6080         /*
6081          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6082          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6083          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6084          */
6085         if (!memcg)
6086                 return;
6087
6088         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6089 }
6090
6091 struct uncharge_gather {
6092         struct mem_cgroup *memcg;
6093         unsigned long pgpgout;
6094         unsigned long nr_anon;
6095         unsigned long nr_file;
6096         unsigned long nr_kmem;
6097         unsigned long nr_huge;
6098         unsigned long nr_shmem;
6099         struct page *dummy_page;
6100 };
6101
6102 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6103 {
6104         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6105 }
6106
6107 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6108 {
6109         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6110         unsigned long flags;
6111
6112         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6113                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6114                 if (do_memsw_account())
6115                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6116                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6117                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6118                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6119         }
6120
6121         local_irq_save(flags);
6122         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6123         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6124         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6125         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6126         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6127         __this_cpu_add(ug->memcg->stat_cpu->nr_page_events, nr_pages);
6128         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6129         local_irq_restore(flags);
6130
6131         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6132                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6133 }
6134
6135 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6136 {
6137         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6138         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6139                         !PageHWPoison(page) , page);
6140
6141         if (!page->mem_cgroup)
6142                 return;
6143
6144         /*
6145          * Nobody should be changing or seriously looking at
6146          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6147          * exclusive access to the page.
6148          */
6149
6150         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6151                 if (ug->memcg) {
6152                         uncharge_batch(ug);
6153                         uncharge_gather_clear(ug);
6154                 }
6155                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6156         }
6157
6158         if (!PageKmemcg(page)) {
6159                 unsigned int nr_pages = 1;
6160
6161                 if (PageTransHuge(page)) {
6162                         nr_pages <<= compound_order(page);
6163                         ug->nr_huge += nr_pages;
6164                 }
6165                 if (PageAnon(page))
6166                         ug->nr_anon += nr_pages;
6167                 else {
6168                         ug->nr_file += nr_pages;
6169                         if (PageSwapBacked(page))
6170                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6171                 }
6172                 ug->pgpgout++;
6173         } else {
6174                 ug->nr_kmem += 1 << compound_order(page);
6175                 __ClearPageKmemcg(page);
6176         }
6177
6178         ug->dummy_page = page;
6179         page->mem_cgroup = NULL;
6180 }
6181
6182 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6183 {
6184         struct uncharge_gather ug;
6185         struct list_head *next;
6186
6187         uncharge_gather_clear(&ug);
6188
6189         /*
6190          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6191          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6192          */
6193         next = page_list->next;
6194         do {
6195                 struct page *page;
6196
6197                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6198                 next = page->lru.next;
6199
6200                 uncharge_page(page, &ug);
6201         } while (next != page_list);
6202
6203         if (ug.memcg)
6204                 uncharge_batch(&ug);
6205 }
6206
6207 /**
6208  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6209  * @page: page to uncharge
6210  *
6211  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6212  * mem_cgroup_commit_charge().
6213  */
6214 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6215 {
6216         struct uncharge_gather ug;
6217
6218         if (mem_cgroup_disabled())
6219                 return;
6220
6221         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6222         if (!page->mem_cgroup)
6223                 return;
6224
6225         uncharge_gather_clear(&ug);
6226         uncharge_page(page, &ug);
6227         uncharge_batch(&ug);
6228 }
6229
6230 /**
6231  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6232  * @page_list: list of pages to uncharge
6233  *
6234  * Uncharge a list of pages previously charged with
6235  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6236  */
6237 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6238 {
6239         if (mem_cgroup_disabled())
6240                 return;
6241
6242         if (!list_empty(page_list))
6243                 uncharge_list(page_list);
6244 }
6245
6246 /**
6247  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6248  * @oldpage: currently circulating page
6249  * @newpage: replacement page
6250  *
6251  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6252  * be uncharged upon free.
6253  *
6254  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6255  */
6256 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6257 {
6258         struct mem_cgroup *memcg;
6259         unsigned int nr_pages;
6260         bool compound;
6261         unsigned long flags;
6262
6263         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6264         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6265         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6266         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6267                        newpage);
6268
6269         if (mem_cgroup_disabled())
6270                 return;
6271
6272         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6273         if (newpage->mem_cgroup)
6274                 return;
6275
6276         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6277         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6278         if (!memcg)
6279                 return;
6280
6281         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6282         compound = PageTransHuge(newpage);
6283         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
6284
6285         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6286         if (do_memsw_account())
6287                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6288         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6289
6290         commit_charge(newpage, memcg, false);
6291
6292         local_irq_save(flags);
6293         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
6294         memcg_check_events(memcg, newpage);
6295         local_irq_restore(flags);
6296 }
6297
6298 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6299 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6300
6301 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6302 {
6303         struct mem_cgroup *memcg;
6304
6305         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6306                 return;
6307
6308         /*
6309          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
6310          * filled. It won't however, necessarily happen from
6311          * process context. So the test for root memcg given
6312          * the current task's memcg won't help us in this case.
6313          *
6314          * Respecting the original socket's memcg is a better
6315          * decision in this case.
6316          */
6317         if (sk->sk_memcg) {
6318                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
6319                 return;
6320         }
6321
6322         rcu_read_lock();
6323         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6324         if (memcg == root_mem_cgroup)
6325                 goto out;
6326         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6327                 goto out;
6328         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6329                 sk->sk_memcg = memcg;
6330 out:
6331         rcu_read_unlock();
6332 }
6333
6334 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6335 {
6336         if (sk->sk_memcg)
6337                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6338 }
6339
6340 /**
6341  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6342  * @memcg: memcg to charge
6343  * @nr_pages: number of pages to charge
6344  *
6345  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6346  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6347  */
6348 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6349 {
6350         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6351
6352         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6353                 struct page_counter *fail;
6354
6355                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6356                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6357                         return true;
6358                 }
6359                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6360                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6361                 return false;
6362         }
6363
6364         /* Don't block in the packet receive path */
6365         if (in_softirq())
6366                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6367
6368         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6369
6370         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6371                 return true;
6372
6373         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6374         return false;
6375 }
6376
6377 /**
6378  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6379  * @memcg: memcg to uncharge
6380  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6381  */
6382 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6383 {
6384         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6385                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6386                 return;
6387         }
6388
6389         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6390
6391         refill_stock(memcg, nr_pages);
6392 }
6393
6394 static int __init cgroup_memory(char *s)
6395 {
6396         char *token;
6397
6398         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6399                 if (!*token)
6400                         continue;
6401                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6402                         cgroup_memory_nosocket = true;
6403                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6404                         cgroup_memory_nokmem = true;
6405         }
6406         return 0;
6407 }
6408 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6409
6410 /*
6411  * subsys_initcall() for memory controller.
6412  *
6413  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6414  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6415  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6416  * should be initialized from here.
6417  */
6418 static int __init mem_cgroup_init(void)
6419 {
6420         int cpu, node;
6421
6422 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6423         /*
6424          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6425          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6426          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6427          * destroyed simultaneously.
6428          */
6429         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6430         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6431 #endif
6432
6433         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6434                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6435
6436         for_each_possible_cpu(cpu)
6437                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6438                           drain_local_stock);
6439
6440         for_each_node(node) {
6441                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6442
6443                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6444                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6445
6446                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6447                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6448                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6449                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6450         }
6451
6452         return 0;
6453 }
6454 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6455
6456 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6457 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6458 {
6459         while (!atomic_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6460                 /*
6461                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6462                  * always be >= 1.
6463                  */
6464                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6465                         VM_BUG_ON(1);
6466                         break;
6467                 }
6468                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6469                 if (!memcg)
6470                         memcg = root_mem_cgroup;
6471         }
6472         return memcg;
6473 }
6474
6475 /**
6476  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6477  * @page: page whose memsw charge to transfer
6478  * @entry: swap entry to move the charge to
6479  *
6480  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6481  */
6482 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6483 {
6484         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6485         unsigned int nr_entries;
6486         unsigned short oldid;
6487
6488         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6489         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6490
6491         if (!do_memsw_account())
6492                 return;
6493
6494         memcg = page->mem_cgroup;
6495
6496         /* Readahead page, never charged */
6497         if (!memcg)
6498                 return;
6499
6500         /*
6501          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6502          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6503          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6504          */
6505         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6506         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6507         /* Get references for the tail pages, too */
6508         if (nr_entries > 1)
6509                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6510         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6511                                    nr_entries);
6512         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6513         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6514
6515         page->mem_cgroup = NULL;
6516
6517         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6518                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6519
6520         if (memcg != swap_memcg) {
6521                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
6522                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
6523                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
6524         }
6525
6526         /*
6527          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
6528          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
6529          * important here to have the interrupts disabled because it is the
6530          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
6531          */
6532         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
6533         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
6534                                      -nr_entries);
6535         memcg_check_events(memcg, page);
6536
6537         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6538                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
6539 }
6540
6541 /**
6542  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
6543  * @page: page being added to swap
6544  * @entry: swap entry to charge
6545  *
6546  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
6547  *
6548  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
6549  */
6550 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
6551 {
6552         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
6553         struct page_counter *counter;
6554         struct mem_cgroup *memcg;
6555         unsigned short oldid;
6556
6557         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
6558                 return 0;
6559
6560         memcg = page->mem_cgroup;
6561
6562         /* Readahead page, never charged */
6563         if (!memcg)
6564                 return 0;
6565
6566         if (!entry.val) {
6567                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6568                 return 0;
6569         }
6570
6571         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6572
6573         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
6574             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
6575                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
6576                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6577                 mem_cgroup_id_put(memcg);
6578                 return -ENOMEM;
6579         }
6580
6581         /* Get references for the tail pages, too */
6582         if (nr_pages > 1)
6583                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
6584         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
6585         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6586         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
6587
6588         return 0;
6589 }
6590
6591 /**
6592  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
6593  * @entry: swap entry to uncharge
6594  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
6595  */
6596 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
6597 {
6598         struct mem_cgroup *memcg;
6599         unsigned short id;
6600
6601         if (!do_swap_account)
6602                 return;
6603
6604         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
6605         rcu_read_lock();
6606         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6607         if (memcg) {
6608                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6609                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6610                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
6611                         else
6612                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
6613                 }
6614                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
6615                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
6616         }
6617         rcu_read_unlock();
6618 }
6619
6620 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
6621 {
6622         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
6623
6624         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6625                 return nr_swap_pages;
6626         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6627                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
6628                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
6629                                       page_counter_read(&memcg->swap));
6630         return nr_swap_pages;
6631 }
6632
6633 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
6634 {
6635         struct mem_cgroup *memcg;
6636
6637         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6638
6639         if (vm_swap_full())
6640                 return true;
6641         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6642                 return false;
6643
6644         memcg = page->mem_cgroup;
6645         if (!memcg)
6646                 return false;
6647
6648         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6649                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
6650                         return true;
6651
6652         return false;
6653 }
6654
6655 /* for remember boot option*/
6656 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
6657 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
6658 #else
6659 static int really_do_swap_account __initdata;
6660 #endif
6661
6662 static int __init enable_swap_account(char *s)
6663 {
6664         if (!strcmp(s, "1"))
6665                 really_do_swap_account = 1;
6666         else if (!strcmp(s, "0"))
6667                 really_do_swap_account = 0;
6668         return 1;
6669 }
6670 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6671
6672 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6673                              struct cftype *cft)
6674 {
6675         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6676
6677         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6678 }
6679
6680 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6681 {
6682         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6683         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->swap.max);
6684
6685         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
6686                 seq_puts(m, "max\n");
6687         else
6688                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
6689
6690         return 0;
6691 }
6692
6693 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6694                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6695 {
6696         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6697         unsigned long max;
6698         int err;
6699
6700         buf = strstrip(buf);
6701         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6702         if (err)
6703                 return err;
6704
6705         xchg(&memcg->swap.max, max);
6706
6707         return nbytes;
6708 }
6709
6710 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6711 {
6712         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6713
6714         seq_printf(m, "max %lu\n",
6715                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
6716         seq_printf(m, "fail %lu\n",
6717                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
6718
6719         return 0;
6720 }
6721
6722 static struct cftype swap_files[] = {
6723         {
6724                 .name = "swap.current",
6725                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6726                 .read_u64 = swap_current_read,
6727         },
6728         {
6729                 .name = "swap.max",
6730                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6731                 .seq_show = swap_max_show,
6732                 .write = swap_max_write,
6733         },
6734         {
6735                 .name = "swap.events",
6736                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6737                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
6738                 .seq_show = swap_events_show,
6739         },
6740         { }     /* terminate */
6741 };
6742
6743 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6744         {
6745                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6746                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6747                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6748         },
6749         {
6750                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6751                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6752                 .write = mem_cgroup_reset,
6753                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6754         },
6755         {
6756                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6757                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6758                 .write = mem_cgroup_write,
6759                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6760         },
6761         {
6762                 .name = "memsw.failcnt",
6763                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6764                 .write = mem_cgroup_reset,
6765                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6766         },
6767         { },    /* terminate */
6768 };
6769
6770 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6771 {
6772         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6773                 do_swap_account = 1;
6774                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6775                                                swap_files));
6776                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6777                                                   memsw_cgroup_files));
6778         }
6779         return 0;
6780 }
6781 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6782
6783 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */