mm, compaction: raise compaction priority after it withdrawns
[platform/kernel/linux-starfive.git] / mm / memcontrol.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /* memcontrol.c - Memory Controller
3  *
4  * Copyright IBM Corporation, 2007
5  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
6  *
7  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
8  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
9  *
10  * Memory thresholds
11  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
12  * Author: Kirill A. Shutemov
13  *
14  * Kernel Memory Controller
15  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
16  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
17  *
18  * Native page reclaim
19  * Charge lifetime sanitation
20  * Lockless page tracking & accounting
21  * Unified hierarchy configuration model
22  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
23  */
24
25 #include <linux/page_counter.h>
26 #include <linux/memcontrol.h>
27 #include <linux/cgroup.h>
28 #include <linux/pagewalk.h>
29 #include <linux/sched/mm.h>
30 #include <linux/shmem_fs.h>
31 #include <linux/hugetlb.h>
32 #include <linux/pagemap.h>
33 #include <linux/vm_event_item.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/swap_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include <linux/tracehook.h>
60 #include <linux/psi.h>
61 #include <linux/seq_buf.h>
62 #include "internal.h"
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/ip.h>
65 #include "slab.h"
66
67 #include <linux/uaccess.h>
68
69 #include <trace/events/vmscan.h>
70
71 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
72 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
73
74 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
75
76 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
77
78 /* Socket memory accounting disabled? */
79 static bool cgroup_memory_nosocket;
80
81 /* Kernel memory accounting disabled? */
82 static bool cgroup_memory_nokmem;
83
84 /* Whether the swap controller is active */
85 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
86 int do_swap_account __read_mostly;
87 #else
88 #define do_swap_account         0
89 #endif
90
91 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
92 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_cgwb_frn_waitq);
93 #endif
94
95 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
96 static bool do_memsw_account(void)
97 {
98         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
99 }
100
101 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
102         "inactive_anon",
103         "active_anon",
104         "inactive_file",
105         "active_file",
106         "unevictable",
107 };
108
109 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
110 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
111 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
112
113 /*
114  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
115  * their hierarchy representation
116  */
117
118 struct mem_cgroup_tree_per_node {
119         struct rb_root rb_root;
120         struct rb_node *rb_rightmost;
121         spinlock_t lock;
122 };
123
124 struct mem_cgroup_tree {
125         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
126 };
127
128 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
129
130 /* for OOM */
131 struct mem_cgroup_eventfd_list {
132         struct list_head list;
133         struct eventfd_ctx *eventfd;
134 };
135
136 /*
137  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
138  */
139 struct mem_cgroup_event {
140         /*
141          * memcg which the event belongs to.
142          */
143         struct mem_cgroup *memcg;
144         /*
145          * eventfd to signal userspace about the event.
146          */
147         struct eventfd_ctx *eventfd;
148         /*
149          * Each of these stored in a list by the cgroup.
150          */
151         struct list_head list;
152         /*
153          * register_event() callback will be used to add new userspace
154          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
155          * on eventfd to send notification to userspace.
156          */
157         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
158                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
159         /*
160          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
161          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
162          * if you want provide notification functionality.
163          */
164         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
165                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
166         /*
167          * All fields below needed to unregister event when
168          * userspace closes eventfd.
169          */
170         poll_table pt;
171         wait_queue_head_t *wqh;
172         wait_queue_entry_t wait;
173         struct work_struct remove;
174 };
175
176 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
177 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
178
179 /* Stuffs for move charges at task migration. */
180 /*
181  * Types of charges to be moved.
182  */
183 #define MOVE_ANON       0x1U
184 #define MOVE_FILE       0x2U
185 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
186
187 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
188 static struct move_charge_struct {
189         spinlock_t        lock; /* for from, to */
190         struct mm_struct  *mm;
191         struct mem_cgroup *from;
192         struct mem_cgroup *to;
193         unsigned long flags;
194         unsigned long precharge;
195         unsigned long moved_charge;
196         unsigned long moved_swap;
197         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
198         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
199 } mc = {
200         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
201         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
202 };
203
204 /*
205  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
206  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
207  */
208 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
209 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
210
211 enum charge_type {
212         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
213         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
214         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
215         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
216         NR_CHARGE_TYPE,
217 };
218
219 /* for encoding cft->private value on file */
220 enum res_type {
221         _MEM,
222         _MEMSWAP,
223         _OOM_TYPE,
224         _KMEM,
225         _TCP,
226 };
227
228 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
229 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
230 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
231 /* Used for OOM nofiier */
232 #define OOM_CONTROL             (0)
233
234 /*
235  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
236  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
237  * be used for reference counting.
238  */
239 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
240         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
241              iter != NULL;                              \
242              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
243
244 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
245         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
246              iter != NULL;                              \
247              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
248
249 static inline bool should_force_charge(void)
250 {
251         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
252                 (current->flags & PF_EXITING);
253 }
254
255 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
256 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
257 {
258         if (!memcg)
259                 memcg = root_mem_cgroup;
260         return &memcg->vmpressure;
261 }
262
263 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
264 {
265         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
266 }
267
268 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
269 /*
270  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
271  * The main reason for not using cgroup id for this:
272  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
273  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
274  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
275  *  200 entry array for that.
276  *
277  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
278  * will double each time we have to increase it.
279  */
280 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
281 int memcg_nr_cache_ids;
282
283 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
284 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
285
286 void memcg_get_cache_ids(void)
287 {
288         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
289 }
290
291 void memcg_put_cache_ids(void)
292 {
293         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
294 }
295
296 /*
297  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
298  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
299  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
300  * tunable, but that is strictly not necessary.
301  *
302  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
303  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
304  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
305  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
306  * increase ours as well if it increases.
307  */
308 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
309 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
310
311 /*
312  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
313  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
314  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
315  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
316  */
317 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
318 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
319
320 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
321
322 static int memcg_shrinker_map_size;
323 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
324
325 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
326 {
327         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
328 }
329
330 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
331                                          int size, int old_size)
332 {
333         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
334         int nid;
335
336         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
337
338         for_each_node(nid) {
339                 old = rcu_dereference_protected(
340                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
341                 /* Not yet online memcg */
342                 if (!old)
343                         return 0;
344
345                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
346                 if (!new)
347                         return -ENOMEM;
348
349                 /* Set all old bits, clear all new bits */
350                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
351                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
352
353                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
354                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
355         }
356
357         return 0;
358 }
359
360 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
361 {
362         struct mem_cgroup_per_node *pn;
363         struct memcg_shrinker_map *map;
364         int nid;
365
366         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
367                 return;
368
369         for_each_node(nid) {
370                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
371                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
372                 if (map)
373                         kvfree(map);
374                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
375         }
376 }
377
378 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
379 {
380         struct memcg_shrinker_map *map;
381         int nid, size, ret = 0;
382
383         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
384                 return 0;
385
386         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
387         size = memcg_shrinker_map_size;
388         for_each_node(nid) {
389                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
390                 if (!map) {
391                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
392                         ret = -ENOMEM;
393                         break;
394                 }
395                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
396         }
397         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
398
399         return ret;
400 }
401
402 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
403 {
404         int size, old_size, ret = 0;
405         struct mem_cgroup *memcg;
406
407         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
408         old_size = memcg_shrinker_map_size;
409         if (size <= old_size)
410                 return 0;
411
412         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
413         if (!root_mem_cgroup)
414                 goto unlock;
415
416         for_each_mem_cgroup(memcg) {
417                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
418                         continue;
419                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
420                 if (ret)
421                         goto unlock;
422         }
423 unlock:
424         if (!ret)
425                 memcg_shrinker_map_size = size;
426         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
427         return ret;
428 }
429
430 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
431 {
432         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
433                 struct memcg_shrinker_map *map;
434
435                 rcu_read_lock();
436                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
437                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
438                 smp_mb__before_atomic();
439                 set_bit(shrinker_id, map->map);
440                 rcu_read_unlock();
441         }
442 }
443
444 #else /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
445 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
446 {
447         return 0;
448 }
449 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg) { }
450 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
451
452 /**
453  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
454  * @page: page of interest
455  *
456  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
457  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
458  * until it is released.
459  *
460  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
461  * is returned.
462  */
463 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
464 {
465         struct mem_cgroup *memcg;
466
467         memcg = page->mem_cgroup;
468
469         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
470                 memcg = root_mem_cgroup;
471
472         return &memcg->css;
473 }
474
475 /**
476  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
477  * @page: the page
478  *
479  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
480  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
481  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
482  *
483  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
484  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
485  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
486  * do not care (such as procfs interfaces).
487  */
488 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
489 {
490         struct mem_cgroup *memcg;
491         unsigned long ino = 0;
492
493         rcu_read_lock();
494         if (PageHead(page) && PageSlab(page))
495                 memcg = memcg_from_slab_page(page);
496         else
497                 memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
498         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
499                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
500         if (memcg)
501                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
502         rcu_read_unlock();
503         return ino;
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_per_node *
507 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
508 {
509         int nid = page_to_nid(page);
510
511         return memcg->nodeinfo[nid];
512 }
513
514 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
515 soft_limit_tree_node(int nid)
516 {
517         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
518 }
519
520 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
521 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
522 {
523         int nid = page_to_nid(page);
524
525         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
526 }
527
528 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
529                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
530                                          unsigned long new_usage_in_excess)
531 {
532         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
533         struct rb_node *parent = NULL;
534         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
535         bool rightmost = true;
536
537         if (mz->on_tree)
538                 return;
539
540         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
541         if (!mz->usage_in_excess)
542                 return;
543         while (*p) {
544                 parent = *p;
545                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
546                                         tree_node);
547                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
548                         p = &(*p)->rb_left;
549                         rightmost = false;
550                 }
551
552                 /*
553                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
554                  * limit by the same amount
555                  */
556                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
557                         p = &(*p)->rb_right;
558         }
559
560         if (rightmost)
561                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
562
563         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
564         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
565         mz->on_tree = true;
566 }
567
568 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
569                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
570 {
571         if (!mz->on_tree)
572                 return;
573
574         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
575                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
576
577         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
578         mz->on_tree = false;
579 }
580
581 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
582                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
583 {
584         unsigned long flags;
585
586         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
587         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
588         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
589 }
590
591 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
592 {
593         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
594         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
595         unsigned long excess = 0;
596
597         if (nr_pages > soft_limit)
598                 excess = nr_pages - soft_limit;
599
600         return excess;
601 }
602
603 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
604 {
605         unsigned long excess;
606         struct mem_cgroup_per_node *mz;
607         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
608
609         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
610         if (!mctz)
611                 return;
612         /*
613          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
614          * because their event counter is not touched.
615          */
616         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
617                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
618                 excess = soft_limit_excess(memcg);
619                 /*
620                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
621                  * mem is over its softlimit.
622                  */
623                 if (excess || mz->on_tree) {
624                         unsigned long flags;
625
626                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
627                         /* if on-tree, remove it */
628                         if (mz->on_tree)
629                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
630                         /*
631                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
632                          * If excess is 0, no tree ops.
633                          */
634                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
635                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
636                 }
637         }
638 }
639
640 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
641 {
642         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
643         struct mem_cgroup_per_node *mz;
644         int nid;
645
646         for_each_node(nid) {
647                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
648                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
649                 if (mctz)
650                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
651         }
652 }
653
654 static struct mem_cgroup_per_node *
655 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
656 {
657         struct mem_cgroup_per_node *mz;
658
659 retry:
660         mz = NULL;
661         if (!mctz->rb_rightmost)
662                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
663
664         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
665                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
666         /*
667          * Remove the node now but someone else can add it back,
668          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
669          * position in the tree.
670          */
671         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
672         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
673             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
674                 goto retry;
675 done:
676         return mz;
677 }
678
679 static struct mem_cgroup_per_node *
680 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
681 {
682         struct mem_cgroup_per_node *mz;
683
684         spin_lock_irq(&mctz->lock);
685         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
686         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
687         return mz;
688 }
689
690 /**
691  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
692  * @memcg: the memory cgroup
693  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
694  * @val: delta to add to the counter, can be negative
695  */
696 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val)
697 {
698         long x;
699
700         if (mem_cgroup_disabled())
701                 return;
702
703         x = val + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->stat[idx]);
704         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
705                 struct mem_cgroup *mi;
706
707                 /*
708                  * Batch local counters to keep them in sync with
709                  * the hierarchical ones.
710                  */
711                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->stat[idx], x);
712                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
713                         atomic_long_add(x, &mi->vmstats[idx]);
714                 x = 0;
715         }
716         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->stat[idx], x);
717 }
718
719 static struct mem_cgroup_per_node *
720 parent_nodeinfo(struct mem_cgroup_per_node *pn, int nid)
721 {
722         struct mem_cgroup *parent;
723
724         parent = parent_mem_cgroup(pn->memcg);
725         if (!parent)
726                 return NULL;
727         return mem_cgroup_nodeinfo(parent, nid);
728 }
729
730 /**
731  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
732  * @lruvec: the lruvec
733  * @idx: the stat item
734  * @val: delta to add to the counter, can be negative
735  *
736  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
737  * function updates the all three counters that are affected by a
738  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
739  */
740 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
741                         int val)
742 {
743         pg_data_t *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
744         struct mem_cgroup_per_node *pn;
745         struct mem_cgroup *memcg;
746         long x;
747
748         /* Update node */
749         __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
750
751         if (mem_cgroup_disabled())
752                 return;
753
754         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
755         memcg = pn->memcg;
756
757         /* Update memcg */
758         __mod_memcg_state(memcg, idx, val);
759
760         /* Update lruvec */
761         __this_cpu_add(pn->lruvec_stat_local->count[idx], val);
762
763         x = val + __this_cpu_read(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx]);
764         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
765                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
766
767                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, pgdat->node_id))
768                         atomic_long_add(x, &pi->lruvec_stat[idx]);
769                 x = 0;
770         }
771         __this_cpu_write(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx], x);
772 }
773
774 void __mod_lruvec_slab_state(void *p, enum node_stat_item idx, int val)
775 {
776         struct page *page = virt_to_head_page(p);
777         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
778         struct mem_cgroup *memcg;
779         struct lruvec *lruvec;
780
781         rcu_read_lock();
782         memcg = memcg_from_slab_page(page);
783
784         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
785         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup) {
786                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
787         } else {
788                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, memcg);
789                 __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
790         }
791         rcu_read_unlock();
792 }
793
794 /**
795  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
796  * @memcg: the memory cgroup
797  * @idx: the event item
798  * @count: the number of events that occured
799  */
800 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
801                           unsigned long count)
802 {
803         unsigned long x;
804
805         if (mem_cgroup_disabled())
806                 return;
807
808         x = count + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->events[idx]);
809         if (unlikely(x > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
810                 struct mem_cgroup *mi;
811
812                 /*
813                  * Batch local counters to keep them in sync with
814                  * the hierarchical ones.
815                  */
816                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->events[idx], x);
817                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
818                         atomic_long_add(x, &mi->vmevents[idx]);
819                 x = 0;
820         }
821         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->events[idx], x);
822 }
823
824 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
825 {
826         return atomic_long_read(&memcg->vmevents[event]);
827 }
828
829 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
830 {
831         long x = 0;
832         int cpu;
833
834         for_each_possible_cpu(cpu)
835                 x += per_cpu(memcg->vmstats_local->events[event], cpu);
836         return x;
837 }
838
839 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
840                                          struct page *page,
841                                          bool compound, int nr_pages)
842 {
843         /*
844          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
845          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
846          */
847         if (PageAnon(page))
848                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
849         else {
850                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
851                 if (PageSwapBacked(page))
852                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
853         }
854
855         if (compound) {
856                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
857                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
858         }
859
860         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
861         if (nr_pages > 0)
862                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
863         else {
864                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
865                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
866         }
867
868         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
869 }
870
871 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
872                                        enum mem_cgroup_events_target target)
873 {
874         unsigned long val, next;
875
876         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
877         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
878         /* from time_after() in jiffies.h */
879         if ((long)(next - val) < 0) {
880                 switch (target) {
881                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
882                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
883                         break;
884                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
885                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
886                         break;
887                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
888                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
889                         break;
890                 default:
891                         break;
892                 }
893                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
894                 return true;
895         }
896         return false;
897 }
898
899 /*
900  * Check events in order.
901  *
902  */
903 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
904 {
905         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
906         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
907                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
908                 bool do_softlimit;
909                 bool do_numainfo __maybe_unused;
910
911                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
912                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
913 #if MAX_NUMNODES > 1
914                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
915                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
916 #endif
917                 mem_cgroup_threshold(memcg);
918                 if (unlikely(do_softlimit))
919                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
920 #if MAX_NUMNODES > 1
921                 if (unlikely(do_numainfo))
922                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
923 #endif
924         }
925 }
926
927 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
928 {
929         /*
930          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
931          * if it races with swapoff, page migration, etc.
932          * So this can be called with p == NULL.
933          */
934         if (unlikely(!p))
935                 return NULL;
936
937         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
938 }
939 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
940
941 /**
942  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
943  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
944  *
945  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
946  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
947  * returned.
948  */
949 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
950 {
951         struct mem_cgroup *memcg;
952
953         if (mem_cgroup_disabled())
954                 return NULL;
955
956         rcu_read_lock();
957         do {
958                 /*
959                  * Page cache insertions can happen withou an
960                  * actual mm context, e.g. during disk probing
961                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
962                  */
963                 if (unlikely(!mm))
964                         memcg = root_mem_cgroup;
965                 else {
966                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
967                         if (unlikely(!memcg))
968                                 memcg = root_mem_cgroup;
969                 }
970         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
971         rcu_read_unlock();
972         return memcg;
973 }
974 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
975
976 /**
977  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
978  * @page: page from which memcg should be extracted.
979  *
980  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
981  * root_mem_cgroup is returned.
982  */
983 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
984 {
985         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
986
987         if (mem_cgroup_disabled())
988                 return NULL;
989
990         rcu_read_lock();
991         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
992                 memcg = root_mem_cgroup;
993         rcu_read_unlock();
994         return memcg;
995 }
996 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
997
998 /**
999  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
1000  */
1001 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
1002 {
1003         if (unlikely(current->active_memcg)) {
1004                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
1005
1006                 rcu_read_lock();
1007                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
1008                         memcg = current->active_memcg;
1009                 rcu_read_unlock();
1010                 return memcg;
1011         }
1012         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1013 }
1014
1015 /**
1016  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1017  * @root: hierarchy root
1018  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1019  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1020  *
1021  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1022  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1023  *
1024  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1025  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1026  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1027  *
1028  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
1029  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1030  * reclaimers operating on the same node and priority.
1031  */
1032 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1033                                    struct mem_cgroup *prev,
1034                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1035 {
1036         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1037         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1038         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1039         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1040
1041         if (mem_cgroup_disabled())
1042                 return NULL;
1043
1044         if (!root)
1045                 root = root_mem_cgroup;
1046
1047         if (prev && !reclaim)
1048                 pos = prev;
1049
1050         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1051                 if (prev)
1052                         goto out;
1053                 return root;
1054         }
1055
1056         rcu_read_lock();
1057
1058         if (reclaim) {
1059                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1060
1061                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
1062                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
1063
1064                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1065                         goto out_unlock;
1066
1067                 while (1) {
1068                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1069                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1070                                 break;
1071                         /*
1072                          * css reference reached zero, so iter->position will
1073                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1074                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1075                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1076                          * might block it. So we clear iter->position right
1077                          * away.
1078                          */
1079                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1080                 }
1081         }
1082
1083         if (pos)
1084                 css = &pos->css;
1085
1086         for (;;) {
1087                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1088                 if (!css) {
1089                         /*
1090                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1091                          * new one might jump in right at the end of
1092                          * the hierarchy - make sure they see at least
1093                          * one group and restart from the beginning.
1094                          */
1095                         if (!prev)
1096                                 continue;
1097                         break;
1098                 }
1099
1100                 /*
1101                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1102                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1103                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1104                  */
1105                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1106
1107                 if (css == &root->css)
1108                         break;
1109
1110                 if (css_tryget(css))
1111                         break;
1112
1113                 memcg = NULL;
1114         }
1115
1116         if (reclaim) {
1117                 /*
1118                  * The position could have already been updated by a competing
1119                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1120                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1121                  */
1122                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1123
1124                 if (pos)
1125                         css_put(&pos->css);
1126
1127                 if (!memcg)
1128                         iter->generation++;
1129                 else if (!prev)
1130                         reclaim->generation = iter->generation;
1131         }
1132
1133 out_unlock:
1134         rcu_read_unlock();
1135 out:
1136         if (prev && prev != root)
1137                 css_put(&prev->css);
1138
1139         return memcg;
1140 }
1141
1142 /**
1143  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1144  * @root: hierarchy root
1145  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1146  */
1147 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1148                            struct mem_cgroup *prev)
1149 {
1150         if (!root)
1151                 root = root_mem_cgroup;
1152         if (prev && prev != root)
1153                 css_put(&prev->css);
1154 }
1155
1156 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1157                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1158 {
1159         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1160         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1161         int nid;
1162         int i;
1163
1164         for_each_node(nid) {
1165                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1166                 for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
1167                         iter = &mz->iter[i];
1168                         cmpxchg(&iter->position,
1169                                 dead_memcg, NULL);
1170                 }
1171         }
1172 }
1173
1174 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1175 {
1176         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1177         struct mem_cgroup *last;
1178
1179         do {
1180                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1181                 last = memcg;
1182         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1183
1184         /*
1185          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1186          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1187          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1188          * dead_memcg from cgroup root separately.
1189          */
1190         if (last != root_mem_cgroup)
1191                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1192                                                 dead_memcg);
1193 }
1194
1195 /**
1196  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1197  * @memcg: hierarchy root
1198  * @fn: function to call for each task
1199  * @arg: argument passed to @fn
1200  *
1201  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1202  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1203  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1204  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1205  *
1206  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1207  */
1208 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1209                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1210 {
1211         struct mem_cgroup *iter;
1212         int ret = 0;
1213
1214         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1215
1216         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1217                 struct css_task_iter it;
1218                 struct task_struct *task;
1219
1220                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1221                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1222                         ret = fn(task, arg);
1223                 css_task_iter_end(&it);
1224                 if (ret) {
1225                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1226                         break;
1227                 }
1228         }
1229         return ret;
1230 }
1231
1232 /**
1233  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1234  * @page: the page
1235  * @pgdat: pgdat of the page
1236  *
1237  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1238  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1239  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1240  */
1241 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1242 {
1243         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1244         struct mem_cgroup *memcg;
1245         struct lruvec *lruvec;
1246
1247         if (mem_cgroup_disabled()) {
1248                 lruvec = &pgdat->lruvec;
1249                 goto out;
1250         }
1251
1252         memcg = page->mem_cgroup;
1253         /*
1254          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1255          * possibly migrated - before they are charged.
1256          */
1257         if (!memcg)
1258                 memcg = root_mem_cgroup;
1259
1260         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1261         lruvec = &mz->lruvec;
1262 out:
1263         /*
1264          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1265          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1266          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1267          */
1268         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1269                 lruvec->pgdat = pgdat;
1270         return lruvec;
1271 }
1272
1273 /**
1274  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1275  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1276  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1277  * @zid: zone id of the accounted pages
1278  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1279  *
1280  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1281  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1282  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1283  */
1284 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1285                                 int zid, int nr_pages)
1286 {
1287         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1288         unsigned long *lru_size;
1289         long size;
1290
1291         if (mem_cgroup_disabled())
1292                 return;
1293
1294         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1295         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1296
1297         if (nr_pages < 0)
1298                 *lru_size += nr_pages;
1299
1300         size = *lru_size;
1301         if (WARN_ONCE(size < 0,
1302                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1303                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1304                 VM_BUG_ON(1);
1305                 *lru_size = 0;
1306         }
1307
1308         if (nr_pages > 0)
1309                 *lru_size += nr_pages;
1310 }
1311
1312 /**
1313  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1314  * @memcg: the memory cgroup
1315  *
1316  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1317  * pages.
1318  */
1319 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1320 {
1321         unsigned long margin = 0;
1322         unsigned long count;
1323         unsigned long limit;
1324
1325         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1326         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1327         if (count < limit)
1328                 margin = limit - count;
1329
1330         if (do_memsw_account()) {
1331                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1332                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1333                 if (count <= limit)
1334                         margin = min(margin, limit - count);
1335                 else
1336                         margin = 0;
1337         }
1338
1339         return margin;
1340 }
1341
1342 /*
1343  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1344  *
1345  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1346  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1347  * caused by "move".
1348  */
1349 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1350 {
1351         struct mem_cgroup *from;
1352         struct mem_cgroup *to;
1353         bool ret = false;
1354         /*
1355          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1356          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1357          */
1358         spin_lock(&mc.lock);
1359         from = mc.from;
1360         to = mc.to;
1361         if (!from)
1362                 goto unlock;
1363
1364         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1365                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1366 unlock:
1367         spin_unlock(&mc.lock);
1368         return ret;
1369 }
1370
1371 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1372 {
1373         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1374                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1375                         DEFINE_WAIT(wait);
1376                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1377                         /* moving charge context might have finished. */
1378                         if (mc.moving_task)
1379                                 schedule();
1380                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1381                         return true;
1382                 }
1383         }
1384         return false;
1385 }
1386
1387 static char *memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg)
1388 {
1389         struct seq_buf s;
1390         int i;
1391
1392         seq_buf_init(&s, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL), PAGE_SIZE);
1393         if (!s.buffer)
1394                 return NULL;
1395
1396         /*
1397          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1398          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1399          *
1400          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1401          * 1) generic big picture -> specifics and details
1402          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1403          *
1404          * Current memory state:
1405          */
1406
1407         seq_buf_printf(&s, "anon %llu\n",
1408                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS) *
1409                        PAGE_SIZE);
1410         seq_buf_printf(&s, "file %llu\n",
1411                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) *
1412                        PAGE_SIZE);
1413         seq_buf_printf(&s, "kernel_stack %llu\n",
1414                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_KERNEL_STACK_KB) *
1415                        1024);
1416         seq_buf_printf(&s, "slab %llu\n",
1417                        (u64)(memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1418                              memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)) *
1419                        PAGE_SIZE);
1420         seq_buf_printf(&s, "sock %llu\n",
1421                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_SOCK) *
1422                        PAGE_SIZE);
1423
1424         seq_buf_printf(&s, "shmem %llu\n",
1425                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SHMEM) *
1426                        PAGE_SIZE);
1427         seq_buf_printf(&s, "file_mapped %llu\n",
1428                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_MAPPED) *
1429                        PAGE_SIZE);
1430         seq_buf_printf(&s, "file_dirty %llu\n",
1431                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY) *
1432                        PAGE_SIZE);
1433         seq_buf_printf(&s, "file_writeback %llu\n",
1434                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK) *
1435                        PAGE_SIZE);
1436
1437         /*
1438          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
1439          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
1440          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
1441          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
1442          */
1443         seq_buf_printf(&s, "anon_thp %llu\n",
1444                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE) *
1445                        PAGE_SIZE);
1446
1447         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1448                 seq_buf_printf(&s, "%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
1449                                (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
1450                                PAGE_SIZE);
1451
1452         seq_buf_printf(&s, "slab_reclaimable %llu\n",
1453                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) *
1454                        PAGE_SIZE);
1455         seq_buf_printf(&s, "slab_unreclaimable %llu\n",
1456                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) *
1457                        PAGE_SIZE);
1458
1459         /* Accumulated memory events */
1460
1461         seq_buf_printf(&s, "pgfault %lu\n", memcg_events(memcg, PGFAULT));
1462         seq_buf_printf(&s, "pgmajfault %lu\n", memcg_events(memcg, PGMAJFAULT));
1463
1464         seq_buf_printf(&s, "workingset_refault %lu\n",
1465                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_REFAULT));
1466         seq_buf_printf(&s, "workingset_activate %lu\n",
1467                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_ACTIVATE));
1468         seq_buf_printf(&s, "workingset_nodereclaim %lu\n",
1469                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_NODERECLAIM));
1470
1471         seq_buf_printf(&s, "pgrefill %lu\n", memcg_events(memcg, PGREFILL));
1472         seq_buf_printf(&s, "pgscan %lu\n",
1473                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1474                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT));
1475         seq_buf_printf(&s, "pgsteal %lu\n",
1476                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1477                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT));
1478         seq_buf_printf(&s, "pgactivate %lu\n", memcg_events(memcg, PGACTIVATE));
1479         seq_buf_printf(&s, "pgdeactivate %lu\n", memcg_events(memcg, PGDEACTIVATE));
1480         seq_buf_printf(&s, "pglazyfree %lu\n", memcg_events(memcg, PGLAZYFREE));
1481         seq_buf_printf(&s, "pglazyfreed %lu\n", memcg_events(memcg, PGLAZYFREED));
1482
1483 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1484         seq_buf_printf(&s, "thp_fault_alloc %lu\n",
1485                        memcg_events(memcg, THP_FAULT_ALLOC));
1486         seq_buf_printf(&s, "thp_collapse_alloc %lu\n",
1487                        memcg_events(memcg, THP_COLLAPSE_ALLOC));
1488 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1489
1490         /* The above should easily fit into one page */
1491         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(&s));
1492
1493         return s.buffer;
1494 }
1495
1496 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1497 /**
1498  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1499  * memory controller.
1500  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1501  * @p: Task that is going to be killed
1502  *
1503  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1504  * enabled
1505  */
1506 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1507 {
1508         rcu_read_lock();
1509
1510         if (memcg) {
1511                 pr_cont(",oom_memcg=");
1512                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1513         } else
1514                 pr_cont(",global_oom");
1515         if (p) {
1516                 pr_cont(",task_memcg=");
1517                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1518         }
1519         rcu_read_unlock();
1520 }
1521
1522 /**
1523  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1524  * memory controller.
1525  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1526  */
1527 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1528 {
1529         char *buf;
1530
1531         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1532                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1533                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1534         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1535                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1536                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1537                         K((u64)memcg->swap.max), memcg->swap.failcnt);
1538         else {
1539                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1540                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1541                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1542                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1543                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1544                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1545         }
1546
1547         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1548         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1549         pr_cont(":");
1550         buf = memory_stat_format(memcg);
1551         if (!buf)
1552                 return;
1553         pr_info("%s", buf);
1554         kfree(buf);
1555 }
1556
1557 /*
1558  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1559  */
1560 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1561 {
1562         unsigned long max;
1563
1564         max = memcg->memory.max;
1565         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1566                 unsigned long memsw_max;
1567                 unsigned long swap_max;
1568
1569                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1570                 swap_max = memcg->swap.max;
1571                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1572                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1573         }
1574         return max;
1575 }
1576
1577 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1578                                      int order)
1579 {
1580         struct oom_control oc = {
1581                 .zonelist = NULL,
1582                 .nodemask = NULL,
1583                 .memcg = memcg,
1584                 .gfp_mask = gfp_mask,
1585                 .order = order,
1586         };
1587         bool ret;
1588
1589         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1590                 return true;
1591         /*
1592          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1593          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1594          */
1595         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1596         mutex_unlock(&oom_lock);
1597         return ret;
1598 }
1599
1600 #if MAX_NUMNODES > 1
1601
1602 /**
1603  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1604  * @memcg: the target memcg
1605  * @nid: the node ID to be checked.
1606  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1607  *
1608  * This function returns whether the specified memcg contains any
1609  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1610  * pages in the node.
1611  */
1612 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1613                 int nid, bool noswap)
1614 {
1615         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
1616
1617         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_FILE) ||
1618             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_FILE))
1619                 return true;
1620         if (noswap || !total_swap_pages)
1621                 return false;
1622         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_ANON) ||
1623             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_ANON))
1624                 return true;
1625         return false;
1626
1627 }
1628
1629 /*
1630  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1631  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1632  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1633  *
1634  */
1635 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1636 {
1637         int nid;
1638         /*
1639          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1640          * pagein/pageout changes since the last update.
1641          */
1642         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1643                 return;
1644         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1645                 return;
1646
1647         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1648         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1649
1650         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1651
1652                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1653                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1654         }
1655
1656         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1657         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1658 }
1659
1660 /*
1661  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1662  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1663  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1664  *
1665  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1666  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1667  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1668  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1669  *
1670  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1671  */
1672 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1673 {
1674         int node;
1675
1676         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1677         node = memcg->last_scanned_node;
1678
1679         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1680         /*
1681          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1682          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1683          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1684          */
1685         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1686                 node = numa_node_id();
1687
1688         memcg->last_scanned_node = node;
1689         return node;
1690 }
1691 #else
1692 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1693 {
1694         return 0;
1695 }
1696 #endif
1697
1698 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1699                                    pg_data_t *pgdat,
1700                                    gfp_t gfp_mask,
1701                                    unsigned long *total_scanned)
1702 {
1703         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1704         int total = 0;
1705         int loop = 0;
1706         unsigned long excess;
1707         unsigned long nr_scanned;
1708         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1709                 .pgdat = pgdat,
1710                 .priority = 0,
1711         };
1712
1713         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1714
1715         while (1) {
1716                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1717                 if (!victim) {
1718                         loop++;
1719                         if (loop >= 2) {
1720                                 /*
1721                                  * If we have not been able to reclaim
1722                                  * anything, it might because there are
1723                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1724                                  */
1725                                 if (!total)
1726                                         break;
1727                                 /*
1728                                  * We want to do more targeted reclaim.
1729                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1730                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1731                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1732                                  */
1733                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1734                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1735                                         break;
1736                         }
1737                         continue;
1738                 }
1739                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1740                                         pgdat, &nr_scanned);
1741                 *total_scanned += nr_scanned;
1742                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1743                         break;
1744         }
1745         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1746         return total;
1747 }
1748
1749 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1750 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1751         .name = "memcg_oom_lock",
1752 };
1753 #endif
1754
1755 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1756
1757 /*
1758  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1759  * If someone is running, return false.
1760  */
1761 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1762 {
1763         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1764
1765         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1766
1767         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1768                 if (iter->oom_lock) {
1769                         /*
1770                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1771                          * so we cannot give a lock.
1772                          */
1773                         failed = iter;
1774                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1775                         break;
1776                 } else
1777                         iter->oom_lock = true;
1778         }
1779
1780         if (failed) {
1781                 /*
1782                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1783                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1784                  */
1785                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1786                         if (iter == failed) {
1787                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1788                                 break;
1789                         }
1790                         iter->oom_lock = false;
1791                 }
1792         } else
1793                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1794
1795         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1796
1797         return !failed;
1798 }
1799
1800 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1801 {
1802         struct mem_cgroup *iter;
1803
1804         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1805         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1806         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1807                 iter->oom_lock = false;
1808         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1809 }
1810
1811 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1812 {
1813         struct mem_cgroup *iter;
1814
1815         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1816         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1817                 iter->under_oom++;
1818         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1819 }
1820
1821 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1822 {
1823         struct mem_cgroup *iter;
1824
1825         /*
1826          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1827          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1828          */
1829         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1830         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1831                 if (iter->under_oom > 0)
1832                         iter->under_oom--;
1833         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1834 }
1835
1836 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1837
1838 struct oom_wait_info {
1839         struct mem_cgroup *memcg;
1840         wait_queue_entry_t      wait;
1841 };
1842
1843 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1844         unsigned mode, int sync, void *arg)
1845 {
1846         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1847         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1848         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1849
1850         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1851         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1852
1853         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1854             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1855                 return 0;
1856         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1857 }
1858
1859 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1860 {
1861         /*
1862          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1863          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1864          * this function is called as a result of userland actions
1865          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1866          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1867          * triggering notification.
1868          */
1869         if (memcg && memcg->under_oom)
1870                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1871 }
1872
1873 enum oom_status {
1874         OOM_SUCCESS,
1875         OOM_FAILED,
1876         OOM_ASYNC,
1877         OOM_SKIPPED
1878 };
1879
1880 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1881 {
1882         enum oom_status ret;
1883         bool locked;
1884
1885         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1886                 return OOM_SKIPPED;
1887
1888         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1889
1890         /*
1891          * We are in the middle of the charge context here, so we
1892          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1893          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1894          *
1895          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1896          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1897          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1898          * released.
1899          *
1900          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1901          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1902          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1903          * invoke the oom killer here.
1904          *
1905          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1906          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1907          */
1908         if (memcg->oom_kill_disable) {
1909                 if (!current->in_user_fault)
1910                         return OOM_SKIPPED;
1911                 css_get(&memcg->css);
1912                 current->memcg_in_oom = memcg;
1913                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1914                 current->memcg_oom_order = order;
1915
1916                 return OOM_ASYNC;
1917         }
1918
1919         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1920
1921         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1922
1923         if (locked)
1924                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1925
1926         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1927         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1928                 ret = OOM_SUCCESS;
1929         else
1930                 ret = OOM_FAILED;
1931
1932         if (locked)
1933                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1934
1935         return ret;
1936 }
1937
1938 /**
1939  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1940  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1941  *
1942  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1943  * handler was enabled.
1944  *
1945  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1946  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1947  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1948  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1949  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1950  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1951  *
1952  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1953  * completed, %false otherwise.
1954  */
1955 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1956 {
1957         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1958         struct oom_wait_info owait;
1959         bool locked;
1960
1961         /* OOM is global, do not handle */
1962         if (!memcg)
1963                 return false;
1964
1965         if (!handle)
1966                 goto cleanup;
1967
1968         owait.memcg = memcg;
1969         owait.wait.flags = 0;
1970         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1971         owait.wait.private = current;
1972         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1973
1974         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1975         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1976
1977         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1978
1979         if (locked)
1980                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1981
1982         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1983                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1984                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1985                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1986                                          current->memcg_oom_order);
1987         } else {
1988                 schedule();
1989                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1990                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1991         }
1992
1993         if (locked) {
1994                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1995                 /*
1996                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1997                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1998                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1999                  */
2000                 memcg_oom_recover(memcg);
2001         }
2002 cleanup:
2003         current->memcg_in_oom = NULL;
2004         css_put(&memcg->css);
2005         return true;
2006 }
2007
2008 /**
2009  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
2010  * @victim: task to be killed by the OOM killer
2011  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
2012  *
2013  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
2014  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
2015  *
2016  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
2017  */
2018 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
2019                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
2020 {
2021         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
2022         struct mem_cgroup *memcg;
2023
2024         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2025                 return NULL;
2026
2027         if (!oom_domain)
2028                 oom_domain = root_mem_cgroup;
2029
2030         rcu_read_lock();
2031
2032         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
2033         if (memcg == root_mem_cgroup)
2034                 goto out;
2035
2036         /*
2037          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
2038          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
2039          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
2040          */
2041         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
2042                 if (memcg->oom_group)
2043                         oom_group = memcg;
2044
2045                 if (memcg == oom_domain)
2046                         break;
2047         }
2048
2049         if (oom_group)
2050                 css_get(&oom_group->css);
2051 out:
2052         rcu_read_unlock();
2053
2054         return oom_group;
2055 }
2056
2057 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
2058 {
2059         pr_info("Tasks in ");
2060         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
2061         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
2062 }
2063
2064 /**
2065  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
2066  * @page: the page
2067  *
2068  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
2069  * another cgroup.
2070  *
2071  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
2072  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
2073  * when @page might get freed inside the locked section.
2074  */
2075 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
2076 {
2077         struct mem_cgroup *memcg;
2078         unsigned long flags;
2079
2080         /*
2081          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
2082          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
2083          * because page moving starts with an RCU grace period.
2084          *
2085          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
2086          * the page state that is going to change is the only thing
2087          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
2088          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
2089          * keep off truncation, migration and so forth.
2090          */
2091         rcu_read_lock();
2092
2093         if (mem_cgroup_disabled())
2094                 return NULL;
2095 again:
2096         memcg = page->mem_cgroup;
2097         if (unlikely(!memcg))
2098                 return NULL;
2099
2100         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2101                 return memcg;
2102
2103         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
2104         if (memcg != page->mem_cgroup) {
2105                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2106                 goto again;
2107         }
2108
2109         /*
2110          * When charge migration first begins, we can have locked and
2111          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
2112          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
2113          */
2114         memcg->move_lock_task = current;
2115         memcg->move_lock_flags = flags;
2116
2117         return memcg;
2118 }
2119 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
2120
2121 /**
2122  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
2123  * @memcg: the memcg
2124  *
2125  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
2126  */
2127 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
2128 {
2129         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2130                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2131
2132                 memcg->move_lock_task = NULL;
2133                 memcg->move_lock_flags = 0;
2134
2135                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2136         }
2137
2138         rcu_read_unlock();
2139 }
2140
2141 /**
2142  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
2143  * @page: the page
2144  */
2145 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2146 {
2147         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
2148 }
2149 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2150
2151 struct memcg_stock_pcp {
2152         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2153         unsigned int nr_pages;
2154         struct work_struct work;
2155         unsigned long flags;
2156 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2157 };
2158 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2159 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2160
2161 /**
2162  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2163  * @memcg: memcg to consume from.
2164  * @nr_pages: how many pages to charge.
2165  *
2166  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2167  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2168  * service an allocation will refill the stock.
2169  *
2170  * returns true if successful, false otherwise.
2171  */
2172 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2173 {
2174         struct memcg_stock_pcp *stock;
2175         unsigned long flags;
2176         bool ret = false;
2177
2178         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2179                 return ret;
2180
2181         local_irq_save(flags);
2182
2183         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2184         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2185                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2186                 ret = true;
2187         }
2188
2189         local_irq_restore(flags);
2190
2191         return ret;
2192 }
2193
2194 /*
2195  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2196  */
2197 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2198 {
2199         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2200
2201         if (stock->nr_pages) {
2202                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2203                 if (do_memsw_account())
2204                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2205                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2206                 stock->nr_pages = 0;
2207         }
2208         stock->cached = NULL;
2209 }
2210
2211 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2212 {
2213         struct memcg_stock_pcp *stock;
2214         unsigned long flags;
2215
2216         /*
2217          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2218          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2219          */
2220         local_irq_save(flags);
2221
2222         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2223         drain_stock(stock);
2224         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2225
2226         local_irq_restore(flags);
2227 }
2228
2229 /*
2230  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2231  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2232  */
2233 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2234 {
2235         struct memcg_stock_pcp *stock;
2236         unsigned long flags;
2237
2238         local_irq_save(flags);
2239
2240         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2241         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2242                 drain_stock(stock);
2243                 stock->cached = memcg;
2244         }
2245         stock->nr_pages += nr_pages;
2246
2247         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2248                 drain_stock(stock);
2249
2250         local_irq_restore(flags);
2251 }
2252
2253 /*
2254  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2255  * of the hierarchy under it.
2256  */
2257 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2258 {
2259         int cpu, curcpu;
2260
2261         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2262         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2263                 return;
2264         /*
2265          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2266          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2267          * as well as workers from this path always operate on the local
2268          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2269          */
2270         curcpu = get_cpu();
2271         for_each_online_cpu(cpu) {
2272                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2273                 struct mem_cgroup *memcg;
2274                 bool flush = false;
2275
2276                 rcu_read_lock();
2277                 memcg = stock->cached;
2278                 if (memcg && stock->nr_pages &&
2279                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2280                         flush = true;
2281                 rcu_read_unlock();
2282
2283                 if (flush &&
2284                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2285                         if (cpu == curcpu)
2286                                 drain_local_stock(&stock->work);
2287                         else
2288                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2289                 }
2290         }
2291         put_cpu();
2292         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2293 }
2294
2295 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2296 {
2297         struct memcg_stock_pcp *stock;
2298         struct mem_cgroup *memcg, *mi;
2299
2300         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2301         drain_stock(stock);
2302
2303         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2304                 int i;
2305
2306                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2307                         int nid;
2308                         long x;
2309
2310                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->stat[i], 0);
2311                         if (x)
2312                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2313                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[i]);
2314
2315                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2316                                 continue;
2317
2318                         for_each_node(nid) {
2319                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2320
2321                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2322                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2323                                 if (x)
2324                                         do {
2325                                                 atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2326                                         } while ((pn = parent_nodeinfo(pn, nid)));
2327                         }
2328                 }
2329
2330                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2331                         long x;
2332
2333                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->events[i], 0);
2334                         if (x)
2335                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2336                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[i]);
2337                 }
2338         }
2339
2340         return 0;
2341 }
2342
2343 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2344                          unsigned int nr_pages,
2345                          gfp_t gfp_mask)
2346 {
2347         do {
2348                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2349                         continue;
2350                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2351                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2352         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2353 }
2354
2355 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2356 {
2357         struct mem_cgroup *memcg;
2358
2359         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2360         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2361 }
2362
2363 /*
2364  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2365  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2366  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2367  */
2368 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2369
2370 /*
2371  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2372  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2373  * below.
2374  *
2375  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2376  *   overage ratio to a delay.
2377  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down down the
2378  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2379  *   to produce a reasonable delay curve.
2380  *
2381  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2382  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2383  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2384  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2385  * example, with a high of 100 megabytes:
2386  *
2387  *  +-------+------------------------+
2388  *  | usage | time to allocate in ms |
2389  *  +-------+------------------------+
2390  *  | 100M  |                      0 |
2391  *  | 101M  |                      6 |
2392  *  | 102M  |                     25 |
2393  *  | 103M  |                     57 |
2394  *  | 104M  |                    102 |
2395  *  | 105M  |                    159 |
2396  *  | 106M  |                    230 |
2397  *  | 107M  |                    313 |
2398  *  | 108M  |                    409 |
2399  *  | 109M  |                    518 |
2400  *  | 110M  |                    639 |
2401  *  | 111M  |                    774 |
2402  *  | 112M  |                    921 |
2403  *  | 113M  |                   1081 |
2404  *  | 114M  |                   1254 |
2405  *  | 115M  |                   1439 |
2406  *  | 116M  |                   1638 |
2407  *  | 117M  |                   1849 |
2408  *  | 118M  |                   2000 |
2409  *  | 119M  |                   2000 |
2410  *  | 120M  |                   2000 |
2411  *  +-------+------------------------+
2412  */
2413  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2414  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2415
2416 /*
2417  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2418  * and reclaims memory over the high limit.
2419  */
2420 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2421 {
2422         unsigned long usage, high, clamped_high;
2423         unsigned long pflags;
2424         unsigned long penalty_jiffies, overage;
2425         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2426         struct mem_cgroup *memcg;
2427
2428         if (likely(!nr_pages))
2429                 return;
2430
2431         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2432         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2433         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2434
2435         /*
2436          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2437          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2438          *
2439          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2440          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2441          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2442          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2443          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2444          * overage amount.
2445          */
2446
2447         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
2448         high = READ_ONCE(memcg->high);
2449
2450         if (usage <= high)
2451                 goto out;
2452
2453         /*
2454          * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if it was a
2455          * threshold of 1 page
2456          */
2457         clamped_high = max(high, 1UL);
2458
2459         overage = div_u64((u64)(usage - high) << MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT,
2460                           clamped_high);
2461
2462         penalty_jiffies = ((u64)overage * overage * HZ)
2463                 >> (MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT + MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT);
2464
2465         /*
2466          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2467          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2468          * 4N-sized allocation.
2469          *
2470          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2471          * larger the current charge patch is than that.
2472          */
2473         penalty_jiffies = penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2474
2475         /*
2476          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2477          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2478          * extremely slowly.
2479          */
2480         penalty_jiffies = min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2481
2482         /*
2483          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2484          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2485          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2486          * been aggressively reclaimed enough yet.
2487          */
2488         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2489                 goto out;
2490
2491         /*
2492          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2493          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2494          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2495          */
2496         psi_memstall_enter(&pflags);
2497         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2498         psi_memstall_leave(&pflags);
2499
2500 out:
2501         css_put(&memcg->css);
2502 }
2503
2504 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2505                       unsigned int nr_pages)
2506 {
2507         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2508         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2509         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2510         struct page_counter *counter;
2511         unsigned long nr_reclaimed;
2512         bool may_swap = true;
2513         bool drained = false;
2514         enum oom_status oom_status;
2515
2516         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2517                 return 0;
2518 retry:
2519         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2520                 return 0;
2521
2522         if (!do_memsw_account() ||
2523             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2524                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2525                         goto done_restock;
2526                 if (do_memsw_account())
2527                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2528                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2529         } else {
2530                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2531                 may_swap = false;
2532         }
2533
2534         if (batch > nr_pages) {
2535                 batch = nr_pages;
2536                 goto retry;
2537         }
2538
2539         /*
2540          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2541          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2542          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2543          * free their memory.
2544          */
2545         if (unlikely(should_force_charge()))
2546                 goto force;
2547
2548         /*
2549          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2550          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2551          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2552          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2553          */
2554         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2555                 goto force;
2556
2557         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2558                 goto nomem;
2559
2560         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2561                 goto nomem;
2562
2563         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2564
2565         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2566                                                     gfp_mask, may_swap);
2567
2568         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2569                 goto retry;
2570
2571         if (!drained) {
2572                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2573                 drained = true;
2574                 goto retry;
2575         }
2576
2577         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2578                 goto nomem;
2579         /*
2580          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2581          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2582          * before killing the task.
2583          *
2584          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2585          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2586          * to regular pages anyway in case of failure.
2587          */
2588         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2589                 goto retry;
2590         /*
2591          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2592          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2593          */
2594         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2595                 goto retry;
2596
2597         if (nr_retries--)
2598                 goto retry;
2599
2600         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2601                 goto nomem;
2602
2603         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2604                 goto force;
2605
2606         if (fatal_signal_pending(current))
2607                 goto force;
2608
2609         /*
2610          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2611          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2612          * couldn't make any progress.
2613          */
2614         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2615                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2616         switch (oom_status) {
2617         case OOM_SUCCESS:
2618                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2619                 goto retry;
2620         case OOM_FAILED:
2621                 goto force;
2622         default:
2623                 goto nomem;
2624         }
2625 nomem:
2626         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2627                 return -ENOMEM;
2628 force:
2629         /*
2630          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2631          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2632          * temporarily by force charging it.
2633          */
2634         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2635         if (do_memsw_account())
2636                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2637         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2638
2639         return 0;
2640
2641 done_restock:
2642         css_get_many(&memcg->css, batch);
2643         if (batch > nr_pages)
2644                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2645
2646         /*
2647          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2648          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2649          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2650          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2651          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2652          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2653          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2654          */
2655         do {
2656                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2657                         /* Don't bother a random interrupted task */
2658                         if (in_interrupt()) {
2659                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2660                                 break;
2661                         }
2662                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2663                         set_notify_resume(current);
2664                         break;
2665                 }
2666         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2667
2668         return 0;
2669 }
2670
2671 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2672 {
2673         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2674                 return;
2675
2676         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2677         if (do_memsw_account())
2678                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2679
2680         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2681 }
2682
2683 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2684 {
2685         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2686
2687         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2688         if (PageLRU(page)) {
2689                 struct lruvec *lruvec;
2690
2691                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2692                 ClearPageLRU(page);
2693                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2694                 *isolated = 1;
2695         } else
2696                 *isolated = 0;
2697 }
2698
2699 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2700 {
2701         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2702
2703         if (isolated) {
2704                 struct lruvec *lruvec;
2705
2706                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2707                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2708                 SetPageLRU(page);
2709                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2710         }
2711         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2712 }
2713
2714 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2715                           bool lrucare)
2716 {
2717         int isolated;
2718
2719         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2720
2721         /*
2722          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2723          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2724          */
2725         if (lrucare)
2726                 lock_page_lru(page, &isolated);
2727
2728         /*
2729          * Nobody should be changing or seriously looking at
2730          * page->mem_cgroup at this point:
2731          *
2732          * - the page is uncharged
2733          *
2734          * - the page is off-LRU
2735          *
2736          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2737          *   a locked page table
2738          *
2739          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2740          *   have the page locked
2741          */
2742         page->mem_cgroup = memcg;
2743
2744         if (lrucare)
2745                 unlock_page_lru(page, isolated);
2746 }
2747
2748 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2749 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2750 {
2751         int id, size;
2752         int err;
2753
2754         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2755                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2756         if (id < 0)
2757                 return id;
2758
2759         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2760                 return id;
2761
2762         /*
2763          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2764          * so we have to grow them.
2765          */
2766         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2767
2768         size = 2 * (id + 1);
2769         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2770                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2771         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2772                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2773
2774         err = memcg_update_all_caches(size);
2775         if (!err)
2776                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2777         if (!err)
2778                 memcg_nr_cache_ids = size;
2779
2780         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2781
2782         if (err) {
2783                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2784                 return err;
2785         }
2786         return id;
2787 }
2788
2789 static void memcg_free_cache_id(int id)
2790 {
2791         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2792 }
2793
2794 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2795         struct mem_cgroup *memcg;
2796         struct kmem_cache *cachep;
2797         struct work_struct work;
2798 };
2799
2800 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2801 {
2802         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2803                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2804         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2805         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2806
2807         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2808
2809         css_put(&memcg->css);
2810         kfree(cw);
2811 }
2812
2813 /*
2814  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2815  */
2816 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2817                                                struct kmem_cache *cachep)
2818 {
2819         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2820
2821         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2822                 return;
2823
2824         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2825         if (!cw)
2826                 return;
2827
2828         cw->memcg = memcg;
2829         cw->cachep = cachep;
2830         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2831
2832         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2833 }
2834
2835 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2836 {
2837         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2838                 return true;
2839         return false;
2840 }
2841
2842 /**
2843  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2844  * @cachep: the original global kmem cache
2845  *
2846  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2847  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2848  *
2849  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2850  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2851  * go through with the original cache.
2852  *
2853  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2854  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2855  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2856  * reference.
2857  */
2858 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2859 {
2860         struct mem_cgroup *memcg;
2861         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2862         struct memcg_cache_array *arr;
2863         int kmemcg_id;
2864
2865         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2866
2867         if (memcg_kmem_bypass())
2868                 return cachep;
2869
2870         rcu_read_lock();
2871
2872         if (unlikely(current->active_memcg))
2873                 memcg = current->active_memcg;
2874         else
2875                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2876
2877         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2878                 goto out_unlock;
2879
2880         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2881         if (kmemcg_id < 0)
2882                 goto out_unlock;
2883
2884         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2885
2886         /*
2887          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2888          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2889          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2890          */
2891         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2892
2893         /*
2894          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2895          * context), we could be be predictable and return right away.
2896          * This would guarantee that the allocation being performed
2897          * already belongs in the new cache.
2898          *
2899          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2900          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2901          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2902          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2903          * defer everything.
2904          *
2905          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2906          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2907          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2908          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2909          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2910          * creation of a new kmem_cache.
2911          */
2912         if (unlikely(!memcg_cachep))
2913                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2914         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2915                 cachep = memcg_cachep;
2916 out_unlock:
2917         rcu_read_unlock();
2918         return cachep;
2919 }
2920
2921 /**
2922  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2923  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2924  */
2925 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2926 {
2927         if (!is_root_cache(cachep))
2928                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2929 }
2930
2931 /**
2932  * __memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2933  * @page: page to charge
2934  * @gfp: reclaim mode
2935  * @order: allocation order
2936  * @memcg: memory cgroup to charge
2937  *
2938  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2939  */
2940 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2941                             struct mem_cgroup *memcg)
2942 {
2943         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2944         struct page_counter *counter;
2945         int ret;
2946
2947         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2948         if (ret)
2949                 return ret;
2950
2951         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2952             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2953                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2954                 return -ENOMEM;
2955         }
2956         return 0;
2957 }
2958
2959 /**
2960  * __memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2961  * @page: page to charge
2962  * @gfp: reclaim mode
2963  * @order: allocation order
2964  *
2965  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2966  */
2967 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2968 {
2969         struct mem_cgroup *memcg;
2970         int ret = 0;
2971
2972         if (memcg_kmem_bypass())
2973                 return 0;
2974
2975         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2976         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2977                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2978                 if (!ret) {
2979                         page->mem_cgroup = memcg;
2980                         __SetPageKmemcg(page);
2981                 }
2982         }
2983         css_put(&memcg->css);
2984         return ret;
2985 }
2986
2987 /**
2988  * __memcg_kmem_uncharge_memcg: uncharge a kmem page
2989  * @memcg: memcg to uncharge
2990  * @nr_pages: number of pages to uncharge
2991  */
2992 void __memcg_kmem_uncharge_memcg(struct mem_cgroup *memcg,
2993                                  unsigned int nr_pages)
2994 {
2995         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2996                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2997
2998         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2999         if (do_memsw_account())
3000                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
3001 }
3002 /**
3003  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
3004  * @page: page to uncharge
3005  * @order: allocation order
3006  */
3007 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
3008 {
3009         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
3010         unsigned int nr_pages = 1 << order;
3011
3012         if (!memcg)
3013                 return;
3014
3015         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3016         __memcg_kmem_uncharge_memcg(memcg, nr_pages);
3017         page->mem_cgroup = NULL;
3018
3019         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
3020         if (PageKmemcg(page))
3021                 __ClearPageKmemcg(page);
3022
3023         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
3024 }
3025 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3026
3027 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3028
3029 /*
3030  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3031  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
3032  */
3033 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3034 {
3035         int i;
3036
3037         if (mem_cgroup_disabled())
3038                 return;
3039
3040         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3041                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
3042
3043         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
3044 }
3045 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3046
3047 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3048 /**
3049  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3050  * @entry: swap entry to be moved
3051  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3052  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3053  *
3054  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3055  * as the mem_cgroup's id of @from.
3056  *
3057  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3058  *
3059  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3060  * both res and memsw, and called css_get().
3061  */
3062 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3063                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3064 {
3065         unsigned short old_id, new_id;
3066
3067         old_id = mem_cgroup_id(from);
3068         new_id = mem_cgroup_id(to);
3069
3070         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3071                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
3072                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
3073                 return 0;
3074         }
3075         return -EINVAL;
3076 }
3077 #else
3078 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3079                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3080 {
3081         return -EINVAL;
3082 }
3083 #endif
3084
3085 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
3086
3087 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
3088                                  unsigned long max, bool memsw)
3089 {
3090         bool enlarge = false;
3091         bool drained = false;
3092         int ret;
3093         bool limits_invariant;
3094         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
3095
3096         do {
3097                 if (signal_pending(current)) {
3098                         ret = -EINTR;
3099                         break;
3100                 }
3101
3102                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3103                 /*
3104                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3105                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3106                  */
3107                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
3108                                            max <= memcg->memsw.max;
3109                 if (!limits_invariant) {
3110                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3111                         ret = -EINVAL;
3112                         break;
3113                 }
3114                 if (max > counter->max)
3115                         enlarge = true;
3116                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3117                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3118
3119                 if (!ret)
3120                         break;
3121
3122                 if (!drained) {
3123                         drain_all_stock(memcg);
3124                         drained = true;
3125                         continue;
3126                 }
3127
3128                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3129                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3130                         ret = -EBUSY;
3131                         break;
3132                 }
3133         } while (true);
3134
3135         if (!ret && enlarge)
3136                 memcg_oom_recover(memcg);
3137
3138         return ret;
3139 }
3140
3141 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3142                                             gfp_t gfp_mask,
3143                                             unsigned long *total_scanned)
3144 {
3145         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3146         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3147         unsigned long reclaimed;
3148         int loop = 0;
3149         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3150         unsigned long excess;
3151         unsigned long nr_scanned;
3152
3153         if (order > 0)
3154                 return 0;
3155
3156         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3157
3158         /*
3159          * Do not even bother to check the largest node if the root
3160          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3161          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3162          */
3163         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3164                 return 0;
3165
3166         /*
3167          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3168          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3169          * pressure
3170          */
3171         do {
3172                 if (next_mz)
3173                         mz = next_mz;
3174                 else
3175                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3176                 if (!mz)
3177                         break;
3178
3179                 nr_scanned = 0;
3180                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3181                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3182                 nr_reclaimed += reclaimed;
3183                 *total_scanned += nr_scanned;
3184                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3185                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3186
3187                 /*
3188                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3189                  * it is time to move on to the next cgroup
3190                  */
3191                 next_mz = NULL;
3192                 if (!reclaimed)
3193                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3194
3195                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3196                 /*
3197                  * One school of thought says that we should not add
3198                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3199                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3200                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3201                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3202                  * term TODO.
3203                  */
3204                 /* If excess == 0, no tree ops */
3205                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3206                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3207                 css_put(&mz->memcg->css);
3208                 loop++;
3209                 /*
3210                  * Could not reclaim anything and there are no more
3211                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3212                  * reclaiming anything.
3213                  */
3214                 if (!nr_reclaimed &&
3215                         (next_mz == NULL ||
3216                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3217                         break;
3218         } while (!nr_reclaimed);
3219         if (next_mz)
3220                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3221         return nr_reclaimed;
3222 }
3223
3224 /*
3225  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3226  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3227  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3228  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3229  */
3230 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3231 {
3232         bool ret;
3233
3234         rcu_read_lock();
3235         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3236         rcu_read_unlock();
3237         return ret;
3238 }
3239
3240 /*
3241  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3242  *
3243  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3244  */
3245 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3246 {
3247         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3248
3249         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3250         lru_add_drain_all();
3251
3252         drain_all_stock(memcg);
3253
3254         /* try to free all pages in this cgroup */
3255         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3256                 int progress;
3257
3258                 if (signal_pending(current))
3259                         return -EINTR;
3260
3261                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3262                                                         GFP_KERNEL, true);
3263                 if (!progress) {
3264                         nr_retries--;
3265                         /* maybe some writeback is necessary */
3266                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3267                 }
3268
3269         }
3270
3271         return 0;
3272 }
3273
3274 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3275                                             char *buf, size_t nbytes,
3276                                             loff_t off)
3277 {
3278         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3279
3280         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3281                 return -EINVAL;
3282         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3283 }
3284
3285 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3286                                      struct cftype *cft)
3287 {
3288         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3289 }
3290
3291 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3292                                       struct cftype *cft, u64 val)
3293 {
3294         int retval = 0;
3295         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3296         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3297
3298         if (memcg->use_hierarchy == val)
3299                 return 0;
3300
3301         /*
3302          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3303          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3304          * occur, provided the current cgroup has no children.
3305          *
3306          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3307          * set if there are no children.
3308          */
3309         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3310                                 (val == 1 || val == 0)) {
3311                 if (!memcg_has_children(memcg))
3312                         memcg->use_hierarchy = val;
3313                 else
3314                         retval = -EBUSY;
3315         } else
3316                 retval = -EINVAL;
3317
3318         return retval;
3319 }
3320
3321 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3322 {
3323         unsigned long val;
3324
3325         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3326                 val = memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) +
3327                         memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS);
3328                 if (swap)
3329                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3330         } else {
3331                 if (!swap)
3332                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3333                 else
3334                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3335         }
3336         return val;
3337 }
3338
3339 enum {
3340         RES_USAGE,
3341         RES_LIMIT,
3342         RES_MAX_USAGE,
3343         RES_FAILCNT,
3344         RES_SOFT_LIMIT,
3345 };
3346
3347 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3348                                struct cftype *cft)
3349 {
3350         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3351         struct page_counter *counter;
3352
3353         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3354         case _MEM:
3355                 counter = &memcg->memory;
3356                 break;
3357         case _MEMSWAP:
3358                 counter = &memcg->memsw;
3359                 break;
3360         case _KMEM:
3361                 counter = &memcg->kmem;
3362                 break;
3363         case _TCP:
3364                 counter = &memcg->tcpmem;
3365                 break;
3366         default:
3367                 BUG();
3368         }
3369
3370         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3371         case RES_USAGE:
3372                 if (counter == &memcg->memory)
3373                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3374                 if (counter == &memcg->memsw)
3375                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3376                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3377         case RES_LIMIT:
3378                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3379         case RES_MAX_USAGE:
3380                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3381         case RES_FAILCNT:
3382                 return counter->failcnt;
3383         case RES_SOFT_LIMIT:
3384                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3385         default:
3386                 BUG();
3387         }
3388 }
3389
3390 static void memcg_flush_percpu_vmstats(struct mem_cgroup *memcg, bool slab_only)
3391 {
3392         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
3393         struct mem_cgroup *mi;
3394         int node, cpu, i;
3395         int min_idx, max_idx;
3396
3397         if (slab_only) {
3398                 min_idx = NR_SLAB_RECLAIMABLE;
3399                 max_idx = NR_SLAB_UNRECLAIMABLE;
3400         } else {
3401                 min_idx = 0;
3402                 max_idx = MEMCG_NR_STAT;
3403         }
3404
3405         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3406                 stat[i] = 0;
3407
3408         for_each_online_cpu(cpu)
3409                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3410                         stat[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->stat[i], cpu);
3411
3412         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3413                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3414                         atomic_long_add(stat[i], &mi->vmstats[i]);
3415
3416         if (!slab_only)
3417                 max_idx = NR_VM_NODE_STAT_ITEMS;
3418
3419         for_each_node(node) {
3420                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
3421                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
3422
3423                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3424                         stat[i] = 0;
3425
3426                 for_each_online_cpu(cpu)
3427                         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3428                                 stat[i] += per_cpu(
3429                                         pn->lruvec_stat_cpu->count[i], cpu);
3430
3431                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, node))
3432                         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3433                                 atomic_long_add(stat[i], &pi->lruvec_stat[i]);
3434         }
3435 }
3436
3437 static void memcg_flush_percpu_vmevents(struct mem_cgroup *memcg)
3438 {
3439         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3440         struct mem_cgroup *mi;
3441         int cpu, i;
3442
3443         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3444                 events[i] = 0;
3445
3446         for_each_online_cpu(cpu)
3447                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3448                         events[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[i],
3449                                              cpu);
3450
3451         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3452                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3453                         atomic_long_add(events[i], &mi->vmevents[i]);
3454 }
3455
3456 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3457 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3458 {
3459         int memcg_id;
3460
3461         if (cgroup_memory_nokmem)
3462                 return 0;
3463
3464         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3465         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3466
3467         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3468         if (memcg_id < 0)
3469                 return memcg_id;
3470
3471         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3472         /*
3473          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3474          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3475          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3476          * patched.
3477          */
3478         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3479         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3480         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3481
3482         return 0;
3483 }
3484
3485 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3486 {
3487         struct cgroup_subsys_state *css;
3488         struct mem_cgroup *parent, *child;
3489         int kmemcg_id;
3490
3491         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3492                 return;
3493         /*
3494          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3495          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3496          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3497          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3498          */
3499         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3500
3501         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3502         if (!parent)
3503                 parent = root_mem_cgroup;
3504
3505         /*
3506          * Deactivate and reparent kmem_caches. Then flush percpu
3507          * slab statistics to have precise values at the parent and
3508          * all ancestor levels. It's required to keep slab stats
3509          * accurate after the reparenting of kmem_caches.
3510          */
3511         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3512         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg, true);
3513
3514         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3515         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3516
3517         /*
3518          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3519          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3520          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3521          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3522          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3523          * memcg_drain_all_list_lrus().
3524          */
3525         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3526         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3527                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3528                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3529                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3530                 if (!memcg->use_hierarchy)
3531                         break;
3532         }
3533         rcu_read_unlock();
3534
3535         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3536
3537         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3538 }
3539
3540 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3541 {
3542         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3543         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3544                 memcg_offline_kmem(memcg);
3545
3546         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3547                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3548                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3549         }
3550 }
3551 #else
3552 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3553 {
3554         return 0;
3555 }
3556 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3557 {
3558 }
3559 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3560 {
3561 }
3562 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3563
3564 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3565                                  unsigned long max)
3566 {
3567         int ret;
3568
3569         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3570         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3571         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3572         return ret;
3573 }
3574
3575 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3576 {
3577         int ret;
3578
3579         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3580
3581         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3582         if (ret)
3583                 goto out;
3584
3585         if (!memcg->tcpmem_active) {
3586                 /*
3587                  * The active flag needs to be written after the static_key
3588                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3589                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3590                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3591                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3592                  *
3593                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3594                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3595                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3596                  * yet, we'll lose accounting.
3597                  *
3598                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3599                  * because when this value change, the code to process it is not
3600                  * patched in yet.
3601                  */
3602                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3603                 memcg->tcpmem_active = true;
3604         }
3605 out:
3606         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3607         return ret;
3608 }
3609
3610 /*
3611  * The user of this function is...
3612  * RES_LIMIT.
3613  */
3614 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3615                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3616 {
3617         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3618         unsigned long nr_pages;
3619         int ret;
3620
3621         buf = strstrip(buf);
3622         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3623         if (ret)
3624                 return ret;
3625
3626         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3627         case RES_LIMIT:
3628                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3629                         ret = -EINVAL;
3630                         break;
3631                 }
3632                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3633                 case _MEM:
3634                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3635                         break;
3636                 case _MEMSWAP:
3637                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3638                         break;
3639                 case _KMEM:
3640                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
3641                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3642                                      "depend on this functionality.\n");
3643                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3644                         break;
3645                 case _TCP:
3646                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3647                         break;
3648                 }
3649                 break;
3650         case RES_SOFT_LIMIT:
3651                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3652                 ret = 0;
3653                 break;
3654         }
3655         return ret ?: nbytes;
3656 }
3657
3658 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3659                                 size_t nbytes, loff_t off)
3660 {
3661         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3662         struct page_counter *counter;
3663
3664         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3665         case _MEM:
3666                 counter = &memcg->memory;
3667                 break;
3668         case _MEMSWAP:
3669                 counter = &memcg->memsw;
3670                 break;
3671         case _KMEM:
3672                 counter = &memcg->kmem;
3673                 break;
3674         case _TCP:
3675                 counter = &memcg->tcpmem;
3676                 break;
3677         default:
3678                 BUG();
3679         }
3680
3681         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3682         case RES_MAX_USAGE:
3683                 page_counter_reset_watermark(counter);
3684                 break;
3685         case RES_FAILCNT:
3686                 counter->failcnt = 0;
3687                 break;
3688         default:
3689                 BUG();
3690         }
3691
3692         return nbytes;
3693 }
3694
3695 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3696                                         struct cftype *cft)
3697 {
3698         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3699 }
3700
3701 #ifdef CONFIG_MMU
3702 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3703                                         struct cftype *cft, u64 val)
3704 {
3705         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3706
3707         if (val & ~MOVE_MASK)
3708                 return -EINVAL;
3709
3710         /*
3711          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3712          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3713          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3714          * affect task migrations starting after the change.
3715          */
3716         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3717         return 0;
3718 }
3719 #else
3720 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3721                                         struct cftype *cft, u64 val)
3722 {
3723         return -ENOSYS;
3724 }
3725 #endif
3726
3727 #ifdef CONFIG_NUMA
3728
3729 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3730 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3731 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3732
3733 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3734                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3735 {
3736         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
3737         unsigned long nr = 0;
3738         enum lru_list lru;
3739
3740         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3741
3742         for_each_lru(lru) {
3743                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3744                         continue;
3745                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3746         }
3747         return nr;
3748 }
3749
3750 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3751                                              unsigned int lru_mask)
3752 {
3753         unsigned long nr = 0;
3754         enum lru_list lru;
3755
3756         for_each_lru(lru) {
3757                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3758                         continue;
3759                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3760         }
3761         return nr;
3762 }
3763
3764 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3765 {
3766         struct numa_stat {
3767                 const char *name;
3768                 unsigned int lru_mask;
3769         };
3770
3771         static const struct numa_stat stats[] = {
3772                 { "total", LRU_ALL },
3773                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3774                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3775                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3776         };
3777         const struct numa_stat *stat;
3778         int nid;
3779         unsigned long nr;
3780         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3781
3782         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3783                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3784                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3785                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3786                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3787                                                           stat->lru_mask);
3788                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3789                 }
3790                 seq_putc(m, '\n');
3791         }
3792
3793         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3794                 struct mem_cgroup *iter;
3795
3796                 nr = 0;
3797                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3798                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3799                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3800                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3801                         nr = 0;
3802                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3803                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3804                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3805                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3806                 }
3807                 seq_putc(m, '\n');
3808         }
3809
3810         return 0;
3811 }
3812 #endif /* CONFIG_NUMA */
3813
3814 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3815         MEMCG_CACHE,
3816         MEMCG_RSS,
3817         MEMCG_RSS_HUGE,
3818         NR_SHMEM,
3819         NR_FILE_MAPPED,
3820         NR_FILE_DIRTY,
3821         NR_WRITEBACK,
3822         MEMCG_SWAP,
3823 };
3824
3825 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3826         "cache",
3827         "rss",
3828         "rss_huge",
3829         "shmem",
3830         "mapped_file",
3831         "dirty",
3832         "writeback",
3833         "swap",
3834 };
3835
3836 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3837 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3838         PGPGIN,
3839         PGPGOUT,
3840         PGFAULT,
3841         PGMAJFAULT,
3842 };
3843
3844 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3845         "pgpgin",
3846         "pgpgout",
3847         "pgfault",
3848         "pgmajfault",
3849 };
3850
3851 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3852 {
3853         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3854         unsigned long memory, memsw;
3855         struct mem_cgroup *mi;
3856         unsigned int i;
3857
3858         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3859         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3860
3861         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3862                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3863                         continue;
3864                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3865                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3866                            PAGE_SIZE);
3867         }
3868
3869         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3870                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3871                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3872
3873         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3874                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3875                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3876                            PAGE_SIZE);
3877
3878         /* Hierarchical information */
3879         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3880         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3881                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3882                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3883         }
3884         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3885                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3886         if (do_memsw_account())
3887                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3888                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3889
3890         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3891                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3892                         continue;
3893                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3894                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3895                            PAGE_SIZE);
3896         }
3897
3898         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3899                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3900                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3901
3902         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3903                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3904                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3905                            PAGE_SIZE);
3906
3907 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3908         {
3909                 pg_data_t *pgdat;
3910                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3911                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3912                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3913                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3914
3915                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3916                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3917                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3918
3919                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3920                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3921                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3922                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3923                 }
3924                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3925                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3926                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3927                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3928         }
3929 #endif
3930
3931         return 0;
3932 }
3933
3934 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3935                                       struct cftype *cft)
3936 {
3937         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3938
3939         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3940 }
3941
3942 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3943                                        struct cftype *cft, u64 val)
3944 {
3945         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3946
3947         if (val > 100)
3948                 return -EINVAL;
3949
3950         if (css->parent)
3951                 memcg->swappiness = val;
3952         else
3953                 vm_swappiness = val;
3954
3955         return 0;
3956 }
3957
3958 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3959 {
3960         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3961         unsigned long usage;
3962         int i;
3963
3964         rcu_read_lock();
3965         if (!swap)
3966                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3967         else
3968                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3969
3970         if (!t)
3971                 goto unlock;
3972
3973         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3974
3975         /*
3976          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3977          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3978          * call of __mem_cgroup_threshold().
3979          */
3980         i = t->current_threshold;
3981
3982         /*
3983          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3984          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3985          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3986          * only one element of the array here.
3987          */
3988         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3989                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3990
3991         /* i = current_threshold + 1 */
3992         i++;
3993
3994         /*
3995          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3996          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3997          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3998          * only one element of the array here.
3999          */
4000         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4001                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4002
4003         /* Update current_threshold */
4004         t->current_threshold = i - 1;
4005 unlock:
4006         rcu_read_unlock();
4007 }
4008
4009 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4010 {
4011         while (memcg) {
4012                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4013                 if (do_memsw_account())
4014                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4015
4016                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4017         }
4018 }
4019
4020 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4021 {
4022         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4023         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4024
4025         if (_a->threshold > _b->threshold)
4026                 return 1;
4027
4028         if (_a->threshold < _b->threshold)
4029                 return -1;
4030
4031         return 0;
4032 }
4033
4034 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4035 {
4036         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4037
4038         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4039
4040         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4041                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4042
4043         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4044         return 0;
4045 }
4046
4047 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4048 {
4049         struct mem_cgroup *iter;
4050
4051         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4052                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4053 }
4054
4055 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4056         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4057 {
4058         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4059         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4060         unsigned long threshold;
4061         unsigned long usage;
4062         int i, size, ret;
4063
4064         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
4065         if (ret)
4066                 return ret;
4067
4068         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4069
4070         if (type == _MEM) {
4071                 thresholds = &memcg->thresholds;
4072                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4073         } else if (type == _MEMSWAP) {
4074                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4075                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4076         } else
4077                 BUG();
4078
4079         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4080         if (thresholds->primary)
4081                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4082
4083         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4084
4085         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4086         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
4087         if (!new) {
4088                 ret = -ENOMEM;
4089                 goto unlock;
4090         }
4091         new->size = size;
4092
4093         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4094         if (thresholds->primary) {
4095                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4096                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4097         }
4098
4099         /* Add new threshold */
4100         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4101         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4102
4103         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4104         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4105                         compare_thresholds, NULL);
4106
4107         /* Find current threshold */
4108         new->current_threshold = -1;
4109         for (i = 0; i < size; i++) {
4110                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4111                         /*
4112                          * new->current_threshold will not be used until
4113                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4114                          * it here.
4115                          */
4116                         ++new->current_threshold;
4117                 } else
4118                         break;
4119         }
4120
4121         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4122         kfree(thresholds->spare);
4123         thresholds->spare = thresholds->primary;
4124
4125         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4126
4127         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4128         synchronize_rcu();
4129
4130 unlock:
4131         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4132
4133         return ret;
4134 }
4135
4136 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4137         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4138 {
4139         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4140 }
4141
4142 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4143         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4144 {
4145         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4146 }
4147
4148 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4149         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4150 {
4151         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4152         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4153         unsigned long usage;
4154         int i, j, size;
4155
4156         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4157
4158         if (type == _MEM) {
4159                 thresholds = &memcg->thresholds;
4160                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4161         } else if (type == _MEMSWAP) {
4162                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4163                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4164         } else
4165                 BUG();
4166
4167         if (!thresholds->primary)
4168                 goto unlock;
4169
4170         /* Check if a threshold crossed before removing */
4171         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4172
4173         /* Calculate new number of threshold */
4174         size = 0;
4175         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4176                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4177                         size++;
4178         }
4179
4180         new = thresholds->spare;
4181
4182         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4183         if (!size) {
4184                 kfree(new);
4185                 new = NULL;
4186                 goto swap_buffers;
4187         }
4188
4189         new->size = size;
4190
4191         /* Copy thresholds and find current threshold */
4192         new->current_threshold = -1;
4193         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4194                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4195                         continue;
4196
4197                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4198                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4199                         /*
4200                          * new->current_threshold will not be used
4201                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4202                          * it here.
4203                          */
4204                         ++new->current_threshold;
4205                 }
4206                 j++;
4207         }
4208
4209 swap_buffers:
4210         /* Swap primary and spare array */
4211         thresholds->spare = thresholds->primary;
4212
4213         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4214
4215         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4216         synchronize_rcu();
4217
4218         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4219         if (!new) {
4220                 kfree(thresholds->spare);
4221                 thresholds->spare = NULL;
4222         }
4223 unlock:
4224         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4225 }
4226
4227 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4228         struct eventfd_ctx *eventfd)
4229 {
4230         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4231 }
4232
4233 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4234         struct eventfd_ctx *eventfd)
4235 {
4236         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4237 }
4238
4239 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4240         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4241 {
4242         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4243
4244         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4245         if (!event)
4246                 return -ENOMEM;
4247
4248         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4249
4250         event->eventfd = eventfd;
4251         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4252
4253         /* already in OOM ? */
4254         if (memcg->under_oom)
4255                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4256         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4257
4258         return 0;
4259 }
4260
4261 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4262         struct eventfd_ctx *eventfd)
4263 {
4264         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4265
4266         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4267
4268         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4269                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4270                         list_del(&ev->list);
4271                         kfree(ev);
4272                 }
4273         }
4274
4275         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4276 }
4277
4278 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4279 {
4280         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4281
4282         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4283         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4284         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4285                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4286         return 0;
4287 }
4288
4289 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4290         struct cftype *cft, u64 val)
4291 {
4292         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4293
4294         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4295         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4296                 return -EINVAL;
4297
4298         memcg->oom_kill_disable = val;
4299         if (!val)
4300                 memcg_oom_recover(memcg);
4301
4302         return 0;
4303 }
4304
4305 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4306
4307 #include <trace/events/writeback.h>
4308
4309 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4310 {
4311         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4312 }
4313
4314 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4315 {
4316         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4317 }
4318
4319 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4320 {
4321         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4322 }
4323
4324 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4325 {
4326         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4327
4328         if (!memcg->css.parent)
4329                 return NULL;
4330
4331         return &memcg->cgwb_domain;
4332 }
4333
4334 /*
4335  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4336  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4337  */
4338 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4339 {
4340         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4341         int cpu;
4342
4343         for_each_online_cpu(cpu)
4344                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4345         if (x < 0)
4346                 x = 0;
4347         return x;
4348 }
4349
4350 /**
4351  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4352  * @wb: bdi_writeback in question
4353  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4354  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4355  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4356  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4357  *
4358  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4359  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4360  * is a bit more involved.
4361  *
4362  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4363  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4364  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4365  * available memory in the system.  The caller should further cap
4366  * *@pheadroom accordingly.
4367  */
4368 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4369                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4370                          unsigned long *pwriteback)
4371 {
4372         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4373         struct mem_cgroup *parent;
4374
4375         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4376
4377         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
4378         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4379         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4380                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4381         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4382
4383         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4384                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
4385                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4386
4387                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4388                 memcg = parent;
4389         }
4390 }
4391
4392 /*
4393  * Foreign dirty flushing
4394  *
4395  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
4396  * trackes ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
4397  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
4398  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
4399  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
4400  * different cgroups isn't a common use-case.
4401  *
4402  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
4403  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
4404  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
4405  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
4406  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
4407  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
4408  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
4409  * make writeback of the dirty pages happen.
4410  *
4411  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repatedly and
4412  * severely throttled after making some progress after each
4413  * dirty_expire_interval while the underyling IO device is almost
4414  * completely idle.
4415  *
4416  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
4417  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
4418  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
4419  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
4420  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
4421  *
4422  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
4423  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
4424  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
4425  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
4426  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
4427  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
4428  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
4429  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
4430  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
4431  *
4432  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
4433  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
4434  * records are lockless and racy.
4435  */
4436 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct page *page,
4437                                              struct bdi_writeback *wb)
4438 {
4439         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
4440         struct memcg_cgwb_frn *frn;
4441         u64 now = get_jiffies_64();
4442         u64 oldest_at = now;
4443         int oldest = -1;
4444         int i;
4445
4446         trace_track_foreign_dirty(page, wb);
4447
4448         /*
4449          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
4450          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
4451          * written out.
4452          */
4453         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4454                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4455                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
4456                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
4457                         break;
4458                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
4459                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4460                         oldest = i;
4461                         oldest_at = frn->at;
4462                 }
4463         }
4464
4465         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
4466                 /*
4467                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
4468                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
4469                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
4470                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
4471                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
4472                  */
4473                 unsigned long update_intv =
4474                         min_t(unsigned long, HZ,
4475                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
4476
4477                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
4478                         frn->at = now;
4479         } else if (oldest >= 0) {
4480                 /* replace the oldest free one */
4481                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
4482                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
4483                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
4484                 frn->at = now;
4485         }
4486 }
4487
4488 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
4489 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
4490 {
4491         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4492         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
4493         u64 now = jiffies_64;
4494         int i;
4495
4496         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4497                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4498
4499                 /*
4500                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
4501                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
4502                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
4503                  * already one in flight.
4504                  */
4505                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
4506                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4507                         frn->at = 0;
4508                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
4509                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id, 0,
4510                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
4511                                                &frn->done);
4512                 }
4513         }
4514 }
4515
4516 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4517
4518 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4519 {
4520         return 0;
4521 }
4522
4523 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4524 {
4525 }
4526
4527 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4528 {
4529 }
4530
4531 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4532
4533 /*
4534  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4535  *
4536  * "cgroup.event_control" implementation.
4537  *
4538  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4539  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4540  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4541  *
4542  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4543  * possible.
4544  */
4545
4546 /*
4547  * Unregister event and free resources.
4548  *
4549  * Gets called from workqueue.
4550  */
4551 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4552 {
4553         struct mem_cgroup_event *event =
4554                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4555         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4556
4557         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4558
4559         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4560
4561         /* Notify userspace the event is going away. */
4562         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4563
4564         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4565         kfree(event);
4566         css_put(&memcg->css);
4567 }
4568
4569 /*
4570  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4571  *
4572  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4573  */
4574 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4575                             int sync, void *key)
4576 {
4577         struct mem_cgroup_event *event =
4578                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4579         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4580         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4581
4582         if (flags & EPOLLHUP) {
4583                 /*
4584                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4585                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4586                  * for us.
4587                  *
4588                  * We can't race against event freeing since the other
4589                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4590                  * which we hold.
4591                  */
4592                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4593                 if (!list_empty(&event->list)) {
4594                         list_del_init(&event->list);
4595                         /*
4596                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4597                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4598                          */
4599                         schedule_work(&event->remove);
4600                 }
4601                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4602         }
4603
4604         return 0;
4605 }
4606
4607 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4608                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4609 {
4610         struct mem_cgroup_event *event =
4611                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4612
4613         event->wqh = wqh;
4614         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4615 }
4616
4617 /*
4618  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4619  *
4620  * Parse input and register new cgroup event handler.
4621  *
4622  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4623  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4624  */
4625 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4626                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4627 {
4628         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4629         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4630         struct mem_cgroup_event *event;
4631         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4632         unsigned int efd, cfd;
4633         struct fd efile;
4634         struct fd cfile;
4635         const char *name;
4636         char *endp;
4637         int ret;
4638
4639         buf = strstrip(buf);
4640
4641         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4642         if (*endp != ' ')
4643                 return -EINVAL;
4644         buf = endp + 1;
4645
4646         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4647         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4648                 return -EINVAL;
4649         buf = endp + 1;
4650
4651         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4652         if (!event)
4653                 return -ENOMEM;
4654
4655         event->memcg = memcg;
4656         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4657         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4658         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4659         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4660
4661         efile = fdget(efd);
4662         if (!efile.file) {
4663                 ret = -EBADF;
4664                 goto out_kfree;
4665         }
4666
4667         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4668         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4669                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4670                 goto out_put_efile;
4671         }
4672
4673         cfile = fdget(cfd);
4674         if (!cfile.file) {
4675                 ret = -EBADF;
4676                 goto out_put_eventfd;
4677         }
4678
4679         /* the process need read permission on control file */
4680         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4681         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4682         if (ret < 0)
4683                 goto out_put_cfile;
4684
4685         /*
4686          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4687          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4688          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4689          * is for compatibility anyway.
4690          *
4691          * DO NOT ADD NEW FILES.
4692          */
4693         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4694
4695         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4696                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4697                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4698         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4699                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4700                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4701         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4702                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4703                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4704         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4705                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4706                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4707         } else {
4708                 ret = -EINVAL;
4709                 goto out_put_cfile;
4710         }
4711
4712         /*
4713          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4714          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4715          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4716          */
4717         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4718                                                &memory_cgrp_subsys);
4719         ret = -EINVAL;
4720         if (IS_ERR(cfile_css))
4721                 goto out_put_cfile;
4722         if (cfile_css != css) {
4723                 css_put(cfile_css);
4724                 goto out_put_cfile;
4725         }
4726
4727         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4728         if (ret)
4729                 goto out_put_css;
4730
4731         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4732
4733         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4734         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4735         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4736
4737         fdput(cfile);
4738         fdput(efile);
4739
4740         return nbytes;
4741
4742 out_put_css:
4743         css_put(css);
4744 out_put_cfile:
4745         fdput(cfile);
4746 out_put_eventfd:
4747         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4748 out_put_efile:
4749         fdput(efile);
4750 out_kfree:
4751         kfree(event);
4752
4753         return ret;
4754 }
4755
4756 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4757         {
4758                 .name = "usage_in_bytes",
4759                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4760                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4761         },
4762         {
4763                 .name = "max_usage_in_bytes",
4764                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4765                 .write = mem_cgroup_reset,
4766                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4767         },
4768         {
4769                 .name = "limit_in_bytes",
4770                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4771                 .write = mem_cgroup_write,
4772                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4773         },
4774         {
4775                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4776                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4777                 .write = mem_cgroup_write,
4778                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4779         },
4780         {
4781                 .name = "failcnt",
4782                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4783                 .write = mem_cgroup_reset,
4784                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4785         },
4786         {
4787                 .name = "stat",
4788                 .seq_show = memcg_stat_show,
4789         },
4790         {
4791                 .name = "force_empty",
4792                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4793         },
4794         {
4795                 .name = "use_hierarchy",
4796                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4797                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4798         },
4799         {
4800                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4801                 .write = memcg_write_event_control,
4802                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4803         },
4804         {
4805                 .name = "swappiness",
4806                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4807                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4808         },
4809         {
4810                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4811                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4812                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4813         },
4814         {
4815                 .name = "oom_control",
4816                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4817                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4818                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4819         },
4820         {
4821                 .name = "pressure_level",
4822         },
4823 #ifdef CONFIG_NUMA
4824         {
4825                 .name = "numa_stat",
4826                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4827         },
4828 #endif
4829         {
4830                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4831                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4832                 .write = mem_cgroup_write,
4833                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4834         },
4835         {
4836                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4837                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4838                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4839         },
4840         {
4841                 .name = "kmem.failcnt",
4842                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4843                 .write = mem_cgroup_reset,
4844                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4845         },
4846         {
4847                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4848                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4849                 .write = mem_cgroup_reset,
4850                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4851         },
4852 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
4853         {
4854                 .name = "kmem.slabinfo",
4855                 .seq_start = memcg_slab_start,
4856                 .seq_next = memcg_slab_next,
4857                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4858                 .seq_show = memcg_slab_show,
4859         },
4860 #endif
4861         {
4862                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4863                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4864                 .write = mem_cgroup_write,
4865                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4866         },
4867         {
4868                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4869                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4870                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4871         },
4872         {
4873                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4874                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4875                 .write = mem_cgroup_reset,
4876                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4877         },
4878         {
4879                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4880                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4881                 .write = mem_cgroup_reset,
4882                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4883         },
4884         { },    /* terminate */
4885 };
4886
4887 /*
4888  * Private memory cgroup IDR
4889  *
4890  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4891  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4892  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4893  * memory-controlled cgroups to 64k.
4894  *
4895  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4896  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4897  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4898  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4899  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4900  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4901  *
4902  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4903  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4904  * when the CSS is offlined.
4905  *
4906  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4907  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4908  * those references are manageable from userspace.
4909  */
4910
4911 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4912
4913 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4914 {
4915         if (memcg->id.id > 0) {
4916                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4917                 memcg->id.id = 0;
4918         }
4919 }
4920
4921 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4922 {
4923         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4924 }
4925
4926 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4927 {
4928         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4929                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4930
4931                 /* Memcg ID pins CSS */
4932                 css_put(&memcg->css);
4933         }
4934 }
4935
4936 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4937 {
4938         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4939 }
4940
4941 /**
4942  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4943  * @id: the memcg id to look up
4944  *
4945  * Caller must hold rcu_read_lock().
4946  */
4947 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4948 {
4949         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4950         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4951 }
4952
4953 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4954 {
4955         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4956         int tmp = node;
4957         /*
4958          * This routine is called against possible nodes.
4959          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4960          *
4961          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4962          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4963          *       function.
4964          */
4965         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4966                 tmp = -1;
4967         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4968         if (!pn)
4969                 return 1;
4970
4971         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4972         if (!pn->lruvec_stat_local) {
4973                 kfree(pn);
4974                 return 1;
4975         }
4976
4977         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4978         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4979                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4980                 kfree(pn);
4981                 return 1;
4982         }
4983
4984         lruvec_init(&pn->lruvec);
4985         pn->usage_in_excess = 0;
4986         pn->on_tree = false;
4987         pn->memcg = memcg;
4988
4989         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4990         return 0;
4991 }
4992
4993 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4994 {
4995         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4996
4997         if (!pn)
4998                 return;
4999
5000         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
5001         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
5002         kfree(pn);
5003 }
5004
5005 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5006 {
5007         int node;
5008
5009         /*
5010          * Flush percpu vmstats and vmevents to guarantee the value correctness
5011          * on parent's and all ancestor levels.
5012          */
5013         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg, false);
5014         memcg_flush_percpu_vmevents(memcg);
5015         for_each_node(node)
5016                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
5017         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
5018         free_percpu(memcg->vmstats_local);
5019         kfree(memcg);
5020 }
5021
5022 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5023 {
5024         memcg_wb_domain_exit(memcg);
5025         __mem_cgroup_free(memcg);
5026 }
5027
5028 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
5029 {
5030         struct mem_cgroup *memcg;
5031         unsigned int size;
5032         int node;
5033         int __maybe_unused i;
5034
5035         size = sizeof(struct mem_cgroup);
5036         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
5037
5038         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
5039         if (!memcg)
5040                 return NULL;
5041
5042         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
5043                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
5044                                  GFP_KERNEL);
5045         if (memcg->id.id < 0)
5046                 goto fail;
5047
5048         memcg->vmstats_local = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5049         if (!memcg->vmstats_local)
5050                 goto fail;
5051
5052         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5053         if (!memcg->vmstats_percpu)
5054                 goto fail;
5055
5056         for_each_node(node)
5057                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
5058                         goto fail;
5059
5060         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
5061                 goto fail;
5062
5063         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
5064         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
5065         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5066         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5067         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5068         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5069         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5070         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5071         memcg->socket_pressure = jiffies;
5072 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5073         memcg->kmemcg_id = -1;
5074 #endif
5075 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5076         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
5077         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5078                 memcg->cgwb_frn[i].done =
5079                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
5080 #endif
5081         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
5082         return memcg;
5083 fail:
5084         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5085         __mem_cgroup_free(memcg);
5086         return NULL;
5087 }
5088
5089 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5090 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5091 {
5092         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
5093         struct mem_cgroup *memcg;
5094         long error = -ENOMEM;
5095
5096         memcg = mem_cgroup_alloc();
5097         if (!memcg)
5098                 return ERR_PTR(error);
5099
5100         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5101         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5102         if (parent) {
5103                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5104                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5105         }
5106         if (parent && parent->use_hierarchy) {
5107                 memcg->use_hierarchy = true;
5108                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5109                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5110                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5111                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5112                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5113         } else {
5114                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5115                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5116                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5117                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5118                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5119                 /*
5120                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5121                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5122                  * unfortunate state in our controller.
5123                  */
5124                 if (parent != root_mem_cgroup)
5125                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5126         }
5127
5128         /* The following stuff does not apply to the root */
5129         if (!parent) {
5130 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5131                 INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
5132 #endif
5133                 root_mem_cgroup = memcg;
5134                 return &memcg->css;
5135         }
5136
5137         error = memcg_online_kmem(memcg);
5138         if (error)
5139                 goto fail;
5140
5141         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5142                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5143
5144         return &memcg->css;
5145 fail:
5146         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5147         mem_cgroup_free(memcg);
5148         return ERR_PTR(-ENOMEM);
5149 }
5150
5151 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5152 {
5153         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5154
5155         /*
5156          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
5157          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5158          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5159          */
5160         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
5161                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5162                 return -ENOMEM;
5163         }
5164
5165         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5166         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5167         css_get(css);
5168         return 0;
5169 }
5170
5171 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5172 {
5173         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5174         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5175
5176         /*
5177          * Unregister events and notify userspace.
5178          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5179          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5180          */
5181         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5182         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5183                 list_del_init(&event->list);
5184                 schedule_work(&event->remove);
5185         }
5186         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5187
5188         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5189         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5190
5191         memcg_offline_kmem(memcg);
5192         wb_memcg_offline(memcg);
5193
5194         drain_all_stock(memcg);
5195
5196         mem_cgroup_id_put(memcg);
5197 }
5198
5199 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5200 {
5201         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5202
5203         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5204 }
5205
5206 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5207 {
5208         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5209         int __maybe_unused i;
5210
5211 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5212         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5213                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5214 #endif
5215         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5216                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5217
5218         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5219                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5220
5221         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5222         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5223         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5224         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
5225         memcg_free_kmem(memcg);
5226         mem_cgroup_free(memcg);
5227 }
5228
5229 /**
5230  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5231  * @css: the target css
5232  *
5233  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5234  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5235  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5236  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5237  * made visible again.
5238  *
5239  * The current implementation only resets the essential configurations.
5240  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5241  */
5242 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5243 {
5244         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5245
5246         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5247         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5248         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
5249         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5250         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5251         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5252         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5253         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5254         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5255         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5256 }
5257
5258 #ifdef CONFIG_MMU
5259 /* Handlers for move charge at task migration. */
5260 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5261 {
5262         int ret;
5263
5264         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5265         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5266         if (!ret) {
5267                 mc.precharge += count;
5268                 return ret;
5269         }
5270
5271         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5272         while (count--) {
5273                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5274                 if (ret)
5275                         return ret;
5276                 mc.precharge++;
5277                 cond_resched();
5278         }
5279         return 0;
5280 }
5281
5282 union mc_target {
5283         struct page     *page;
5284         swp_entry_t     ent;
5285 };
5286
5287 enum mc_target_type {
5288         MC_TARGET_NONE = 0,
5289         MC_TARGET_PAGE,
5290         MC_TARGET_SWAP,
5291         MC_TARGET_DEVICE,
5292 };
5293
5294 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5295                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5296 {
5297         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5298
5299         if (!page || !page_mapped(page))
5300                 return NULL;
5301         if (PageAnon(page)) {
5302                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5303                         return NULL;
5304         } else {
5305                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5306                         return NULL;
5307         }
5308         if (!get_page_unless_zero(page))
5309                 return NULL;
5310
5311         return page;
5312 }
5313
5314 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5315 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5316                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5317 {
5318         struct page *page = NULL;
5319         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5320
5321         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
5322                 return NULL;
5323
5324         /*
5325          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5326          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5327          * as special swap entry in the CPU page table.
5328          */
5329         if (is_device_private_entry(ent)) {
5330                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5331                 /*
5332                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5333                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5334                  */
5335                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5336                         return NULL;
5337                 return page;
5338         }
5339
5340         /*
5341          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5342          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5343          */
5344         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5345         if (do_memsw_account())
5346                 entry->val = ent.val;
5347
5348         return page;
5349 }
5350 #else
5351 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5352                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5353 {
5354         return NULL;
5355 }
5356 #endif
5357
5358 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5359                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5360 {
5361         struct page *page = NULL;
5362         struct address_space *mapping;
5363         pgoff_t pgoff;
5364
5365         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5366                 return NULL;
5367         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5368                 return NULL;
5369
5370         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5371         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5372
5373         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5374 #ifdef CONFIG_SWAP
5375         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5376         if (shmem_mapping(mapping)) {
5377                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5378                 if (xa_is_value(page)) {
5379                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5380                         if (do_memsw_account())
5381                                 *entry = swp;
5382                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
5383                                              swp_offset(swp));
5384                 }
5385         } else
5386                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5387 #else
5388         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5389 #endif
5390         return page;
5391 }
5392
5393 /**
5394  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5395  * @page: the page
5396  * @compound: charge the page as compound or small page
5397  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5398  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5399  *
5400  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5401  *
5402  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5403  * from old cgroup.
5404  */
5405 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5406                                    bool compound,
5407                                    struct mem_cgroup *from,
5408                                    struct mem_cgroup *to)
5409 {
5410         unsigned long flags;
5411         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5412         int ret;
5413         bool anon;
5414
5415         VM_BUG_ON(from == to);
5416         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5417         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5418
5419         /*
5420          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5421          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
5422          */
5423         ret = -EBUSY;
5424         if (!trylock_page(page))
5425                 goto out;
5426
5427         ret = -EINVAL;
5428         if (page->mem_cgroup != from)
5429                 goto out_unlock;
5430
5431         anon = PageAnon(page);
5432
5433         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
5434
5435         if (!anon && page_mapped(page)) {
5436                 __mod_memcg_state(from, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5437                 __mod_memcg_state(to, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5438         }
5439
5440         /*
5441          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
5442          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
5443          * So mapping should be stable for dirty pages.
5444          */
5445         if (!anon && PageDirty(page)) {
5446                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5447
5448                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
5449                         __mod_memcg_state(from, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
5450                         __mod_memcg_state(to, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
5451                 }
5452         }
5453
5454         if (PageWriteback(page)) {
5455                 __mod_memcg_state(from, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5456                 __mod_memcg_state(to, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5457         }
5458
5459         /*
5460          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
5461          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
5462          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
5463          */
5464
5465         /* caller should have done css_get */
5466         page->mem_cgroup = to;
5467         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
5468
5469         ret = 0;
5470
5471         local_irq_disable();
5472         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
5473         memcg_check_events(to, page);
5474         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
5475         memcg_check_events(from, page);
5476         local_irq_enable();
5477 out_unlock:
5478         unlock_page(page);
5479 out:
5480         return ret;
5481 }
5482
5483 /**
5484  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5485  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5486  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5487  * @ptent: the pte to be checked
5488  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5489  *
5490  * Returns
5491  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5492  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5493  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5494  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5495  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5496  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5497  *     in target->ent.
5498  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5499  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5500  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5501  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5502  *     regular page.
5503  *
5504  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5505  *
5506  * Called with pte lock held.
5507  */
5508
5509 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5510                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5511 {
5512         struct page *page = NULL;
5513         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5514         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5515
5516         if (pte_present(ptent))
5517                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5518         else if (is_swap_pte(ptent))
5519                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5520         else if (pte_none(ptent))
5521                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5522
5523         if (!page && !ent.val)
5524                 return ret;
5525         if (page) {
5526                 /*
5527                  * Do only loose check w/o serialization.
5528                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5529                  * not under LRU exclusion.
5530                  */
5531                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5532                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5533                         if (is_device_private_page(page))
5534                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5535                         if (target)
5536                                 target->page = page;
5537                 }
5538                 if (!ret || !target)
5539                         put_page(page);
5540         }
5541         /*
5542          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5543          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5544          */
5545         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5546             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5547                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5548                 if (target)
5549                         target->ent = ent;
5550         }
5551         return ret;
5552 }
5553
5554 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5555 /*
5556  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5557  * not support them for now.
5558  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5559  */
5560 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5561                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5562 {
5563         struct page *page = NULL;
5564         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5565
5566         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5567                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5568                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5569                 return ret;
5570         }
5571         page = pmd_page(pmd);
5572         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5573         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5574                 return ret;
5575         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5576                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5577                 if (target) {
5578                         get_page(page);
5579                         target->page = page;
5580                 }
5581         }
5582         return ret;
5583 }
5584 #else
5585 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5586                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5587 {
5588         return MC_TARGET_NONE;
5589 }
5590 #endif
5591
5592 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5593                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5594                                         struct mm_walk *walk)
5595 {
5596         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5597         pte_t *pte;
5598         spinlock_t *ptl;
5599
5600         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5601         if (ptl) {
5602                 /*
5603                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5604                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5605                  * this might change.
5606                  */
5607                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5608                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5609                 spin_unlock(ptl);
5610                 return 0;
5611         }
5612
5613         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5614                 return 0;
5615         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5616         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5617                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5618                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5619         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5620         cond_resched();
5621
5622         return 0;
5623 }
5624
5625 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
5626         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5627 };
5628
5629 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5630 {
5631         unsigned long precharge;
5632
5633         down_read(&mm->mmap_sem);
5634         walk_page_range(mm, 0, mm->highest_vm_end, &precharge_walk_ops, NULL);
5635         up_read(&mm->mmap_sem);
5636
5637         precharge = mc.precharge;
5638         mc.precharge = 0;
5639
5640         return precharge;
5641 }
5642
5643 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5644 {
5645         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5646
5647         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5648         mc.moving_task = current;
5649         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5650 }
5651
5652 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5653 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5654 {
5655         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5656         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5657
5658         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5659         if (mc.precharge) {
5660                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5661                 mc.precharge = 0;
5662         }
5663         /*
5664          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5665          * we must uncharge here.
5666          */
5667         if (mc.moved_charge) {
5668                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5669                 mc.moved_charge = 0;
5670         }
5671         /* we must fixup refcnts and charges */
5672         if (mc.moved_swap) {
5673                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5674                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5675                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5676
5677                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5678
5679                 /*
5680                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5681                  * should uncharge to->memory.
5682                  */
5683                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5684                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5685
5686                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5687                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5688
5689                 mc.moved_swap = 0;
5690         }
5691         memcg_oom_recover(from);
5692         memcg_oom_recover(to);
5693         wake_up_all(&mc.waitq);
5694 }
5695
5696 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5697 {
5698         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5699
5700         /*
5701          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5702          * task migration.
5703          */
5704         mc.moving_task = NULL;
5705         __mem_cgroup_clear_mc();
5706         spin_lock(&mc.lock);
5707         mc.from = NULL;
5708         mc.to = NULL;
5709         mc.mm = NULL;
5710         spin_unlock(&mc.lock);
5711
5712         mmput(mm);
5713 }
5714
5715 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5716 {
5717         struct cgroup_subsys_state *css;
5718         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5719         struct mem_cgroup *from;
5720         struct task_struct *leader, *p;
5721         struct mm_struct *mm;
5722         unsigned long move_flags;
5723         int ret = 0;
5724
5725         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5726         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5727                 return 0;
5728
5729         /*
5730          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5731          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5732          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5733          * multiple.
5734          */
5735         p = NULL;
5736         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5737                 WARN_ON_ONCE(p);
5738                 p = leader;
5739                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5740         }
5741         if (!p)
5742                 return 0;
5743
5744         /*
5745          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5746          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5747          * So we need to save it, and keep it going.
5748          */
5749         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5750         if (!move_flags)
5751                 return 0;
5752
5753         from = mem_cgroup_from_task(p);
5754
5755         VM_BUG_ON(from == memcg);
5756
5757         mm = get_task_mm(p);
5758         if (!mm)
5759                 return 0;
5760         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5761         if (mm->owner == p) {
5762                 VM_BUG_ON(mc.from);
5763                 VM_BUG_ON(mc.to);
5764                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5765                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5766                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5767
5768                 spin_lock(&mc.lock);
5769                 mc.mm = mm;
5770                 mc.from = from;
5771                 mc.to = memcg;
5772                 mc.flags = move_flags;
5773                 spin_unlock(&mc.lock);
5774                 /* We set mc.moving_task later */
5775
5776                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5777                 if (ret)
5778                         mem_cgroup_clear_mc();
5779         } else {
5780                 mmput(mm);
5781         }
5782         return ret;
5783 }
5784
5785 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5786 {
5787         if (mc.to)
5788                 mem_cgroup_clear_mc();
5789 }
5790
5791 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5792                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5793                                 struct mm_walk *walk)
5794 {
5795         int ret = 0;
5796         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5797         pte_t *pte;
5798         spinlock_t *ptl;
5799         enum mc_target_type target_type;
5800         union mc_target target;
5801         struct page *page;
5802
5803         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5804         if (ptl) {
5805                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5806                         spin_unlock(ptl);
5807                         return 0;
5808                 }
5809                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5810                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5811                         page = target.page;
5812                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5813                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5814                                                              mc.from, mc.to)) {
5815                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5816                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5817                                 }
5818                                 putback_lru_page(page);
5819                         }
5820                         put_page(page);
5821                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5822                         page = target.page;
5823                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5824                                                      mc.from, mc.to)) {
5825                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5826                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5827                         }
5828                         put_page(page);
5829                 }
5830                 spin_unlock(ptl);
5831                 return 0;
5832         }
5833
5834         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5835                 return 0;
5836 retry:
5837         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5838         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5839                 pte_t ptent = *(pte++);
5840                 bool device = false;
5841                 swp_entry_t ent;
5842
5843                 if (!mc.precharge)
5844                         break;
5845
5846                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5847                 case MC_TARGET_DEVICE:
5848                         device = true;
5849                         /* fall through */
5850                 case MC_TARGET_PAGE:
5851                         page = target.page;
5852                         /*
5853                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5854                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5855                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5856                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5857                          */
5858                         if (PageTransCompound(page))
5859                                 goto put;
5860                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5861                                 goto put;
5862                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5863                                                 mc.from, mc.to)) {
5864                                 mc.precharge--;
5865                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5866                                 mc.moved_charge++;
5867                         }
5868                         if (!device)
5869                                 putback_lru_page(page);
5870 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5871                         put_page(page);
5872                         break;
5873                 case MC_TARGET_SWAP:
5874                         ent = target.ent;
5875                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5876                                 mc.precharge--;
5877                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5878                                 mc.moved_swap++;
5879                         }
5880                         break;
5881                 default:
5882                         break;
5883                 }
5884         }
5885         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5886         cond_resched();
5887
5888         if (addr != end) {
5889                 /*
5890                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5891                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5892                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5893                  * phase.
5894                  */
5895                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5896                 if (!ret)
5897                         goto retry;
5898         }
5899
5900         return ret;
5901 }
5902
5903 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
5904         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5905 };
5906
5907 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5908 {
5909         lru_add_drain_all();
5910         /*
5911          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5912          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5913          * for already started RCU-only updates to finish.
5914          */
5915         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5916         synchronize_rcu();
5917 retry:
5918         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5919                 /*
5920                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5921                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5922                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5923                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5924                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5925                  */
5926                 __mem_cgroup_clear_mc();
5927                 cond_resched();
5928                 goto retry;
5929         }
5930         /*
5931          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5932          * additional charge, the page walk just aborts.
5933          */
5934         walk_page_range(mc.mm, 0, mc.mm->highest_vm_end, &charge_walk_ops,
5935                         NULL);
5936
5937         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5938         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5939 }
5940
5941 static void mem_cgroup_move_task(void)
5942 {
5943         if (mc.to) {
5944                 mem_cgroup_move_charge();
5945                 mem_cgroup_clear_mc();
5946         }
5947 }
5948 #else   /* !CONFIG_MMU */
5949 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5950 {
5951         return 0;
5952 }
5953 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5954 {
5955 }
5956 static void mem_cgroup_move_task(void)
5957 {
5958 }
5959 #endif
5960
5961 /*
5962  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5963  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5964  * attempt.
5965  */
5966 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5967 {
5968         /*
5969          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5970          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5971          * on for the root memcg is enough.
5972          */
5973         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5974                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5975         else
5976                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5977 }
5978
5979 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5980 {
5981         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5982                 seq_puts(m, "max\n");
5983         else
5984                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5985
5986         return 0;
5987 }
5988
5989 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5990                                struct cftype *cft)
5991 {
5992         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5993
5994         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5995 }
5996
5997 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5998 {
5999         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6000                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
6001 }
6002
6003 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
6004                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6005 {
6006         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6007         unsigned long min;
6008         int err;
6009
6010         buf = strstrip(buf);
6011         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
6012         if (err)
6013                 return err;
6014
6015         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
6016
6017         return nbytes;
6018 }
6019
6020 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
6021 {
6022         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6023                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
6024 }
6025
6026 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
6027                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6028 {
6029         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6030         unsigned long low;
6031         int err;
6032
6033         buf = strstrip(buf);
6034         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
6035         if (err)
6036                 return err;
6037
6038         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
6039
6040         return nbytes;
6041 }
6042
6043 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
6044 {
6045         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
6046 }
6047
6048 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
6049                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6050 {
6051         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6052         unsigned long nr_pages;
6053         unsigned long high;
6054         int err;
6055
6056         buf = strstrip(buf);
6057         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
6058         if (err)
6059                 return err;
6060
6061         memcg->high = high;
6062
6063         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6064         if (nr_pages > high)
6065                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
6066                                              GFP_KERNEL, true);
6067
6068         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6069         return nbytes;
6070 }
6071
6072 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6073 {
6074         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6075                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
6076 }
6077
6078 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6079                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6080 {
6081         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6082         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6083         bool drained = false;
6084         unsigned long max;
6085         int err;
6086
6087         buf = strstrip(buf);
6088         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6089         if (err)
6090                 return err;
6091
6092         xchg(&memcg->memory.max, max);
6093
6094         for (;;) {
6095                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6096
6097                 if (nr_pages <= max)
6098                         break;
6099
6100                 if (signal_pending(current)) {
6101                         err = -EINTR;
6102                         break;
6103                 }
6104
6105                 if (!drained) {
6106                         drain_all_stock(memcg);
6107                         drained = true;
6108                         continue;
6109                 }
6110
6111                 if (nr_reclaims) {
6112                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
6113                                                           GFP_KERNEL, true))
6114                                 nr_reclaims--;
6115                         continue;
6116                 }
6117
6118                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
6119                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
6120                         break;
6121         }
6122
6123         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6124         return nbytes;
6125 }
6126
6127 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
6128 {
6129         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
6130         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
6131         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
6132         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
6133         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
6134                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
6135 }
6136
6137 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6138 {
6139         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6140
6141         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
6142         return 0;
6143 }
6144
6145 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
6146 {
6147         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6148
6149         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
6150         return 0;
6151 }
6152
6153 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6154 {
6155         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6156         char *buf;
6157
6158         buf = memory_stat_format(memcg);
6159         if (!buf)
6160                 return -ENOMEM;
6161         seq_puts(m, buf);
6162         kfree(buf);
6163         return 0;
6164 }
6165
6166 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
6167 {
6168         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6169
6170         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
6171
6172         return 0;
6173 }
6174
6175 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
6176                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6177 {
6178         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6179         int ret, oom_group;
6180
6181         buf = strstrip(buf);
6182         if (!buf)
6183                 return -EINVAL;
6184
6185         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
6186         if (ret)
6187                 return ret;
6188
6189         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
6190                 return -EINVAL;
6191
6192         memcg->oom_group = oom_group;
6193
6194         return nbytes;
6195 }
6196
6197 static struct cftype memory_files[] = {
6198         {
6199                 .name = "current",
6200                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6201                 .read_u64 = memory_current_read,
6202         },
6203         {
6204                 .name = "min",
6205                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6206                 .seq_show = memory_min_show,
6207                 .write = memory_min_write,
6208         },
6209         {
6210                 .name = "low",
6211                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6212                 .seq_show = memory_low_show,
6213                 .write = memory_low_write,
6214         },
6215         {
6216                 .name = "high",
6217                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6218                 .seq_show = memory_high_show,
6219                 .write = memory_high_write,
6220         },
6221         {
6222                 .name = "max",
6223                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6224                 .seq_show = memory_max_show,
6225                 .write = memory_max_write,
6226         },
6227         {
6228                 .name = "events",
6229                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6230                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
6231                 .seq_show = memory_events_show,
6232         },
6233         {
6234                 .name = "events.local",
6235                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6236                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
6237                 .seq_show = memory_events_local_show,
6238         },
6239         {
6240                 .name = "stat",
6241                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6242                 .seq_show = memory_stat_show,
6243         },
6244         {
6245                 .name = "oom.group",
6246                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
6247                 .seq_show = memory_oom_group_show,
6248                 .write = memory_oom_group_write,
6249         },
6250         { }     /* terminate */
6251 };
6252
6253 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6254         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6255         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6256         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6257         .css_released = mem_cgroup_css_released,
6258         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6259         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6260         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6261         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6262         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6263         .bind = mem_cgroup_bind,
6264         .dfl_cftypes = memory_files,
6265         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6266         .early_init = 0,
6267 };
6268
6269 /**
6270  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6271  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6272  * @memcg: the memory cgroup to check
6273  *
6274  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6275  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6276  *
6277  * Returns one of the following:
6278  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
6279  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
6280  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
6281  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
6282  *
6283  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
6284  *
6285  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
6286  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
6287  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
6288  *
6289  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
6290  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
6291  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
6292  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
6293  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
6294  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
6295  * protected memory.
6296  *
6297  *                                             low_usage
6298  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
6299  *                                        siblings_low_usage
6300  *
6301  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
6302  * low_usage = |
6303  *             | 0, otherwise.
6304  *
6305  *
6306  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
6307  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
6308  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
6309  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
6310  * distribution.
6311  *
6312  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
6313  *
6314  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
6315  *    //\\
6316  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
6317  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
6318  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
6319  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
6320  *
6321  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
6322  * is expected (approximately):
6323  *
6324  *     A/memory.current = 2G
6325  *
6326  *     B/memory.current = 1.3G
6327  *     C/memory.current = 0.6G
6328  *     D/memory.current = 0
6329  *     E/memory.current = 0
6330  *
6331  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
6332  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
6333  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
6334  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
6335  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
6336  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
6337  * as memory.low is a best-effort mechanism.
6338  */
6339 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
6340                                                 struct mem_cgroup *memcg)
6341 {
6342         struct mem_cgroup *parent;
6343         unsigned long emin, parent_emin;
6344         unsigned long elow, parent_elow;
6345         unsigned long usage;
6346
6347         if (mem_cgroup_disabled())
6348                 return MEMCG_PROT_NONE;
6349
6350         if (!root)
6351                 root = root_mem_cgroup;
6352         if (memcg == root)
6353                 return MEMCG_PROT_NONE;
6354
6355         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6356         if (!usage)
6357                 return MEMCG_PROT_NONE;
6358
6359         emin = memcg->memory.min;
6360         elow = memcg->memory.low;
6361
6362         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
6363         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
6364         if (!parent)
6365                 return MEMCG_PROT_NONE;
6366
6367         if (parent == root)
6368                 goto exit;
6369
6370         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
6371         emin = min(emin, parent_emin);
6372         if (emin && parent_emin) {
6373                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
6374
6375                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
6376                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
6377                         &parent->memory.children_min_usage);
6378
6379                 if (min_usage && siblings_min_usage)
6380                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
6381                                    siblings_min_usage);
6382         }
6383
6384         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
6385         elow = min(elow, parent_elow);
6386         if (elow && parent_elow) {
6387                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
6388
6389                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
6390                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
6391                         &parent->memory.children_low_usage);
6392
6393                 if (low_usage && siblings_low_usage)
6394                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
6395                                    siblings_low_usage);
6396         }
6397
6398 exit:
6399         memcg->memory.emin = emin;
6400         memcg->memory.elow = elow;
6401
6402         if (usage <= emin)
6403                 return MEMCG_PROT_MIN;
6404         else if (usage <= elow)
6405                 return MEMCG_PROT_LOW;
6406         else
6407                 return MEMCG_PROT_NONE;
6408 }
6409
6410 /**
6411  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6412  * @page: page to charge
6413  * @mm: mm context of the victim
6414  * @gfp_mask: reclaim mode
6415  * @memcgp: charged memcg return
6416  * @compound: charge the page as compound or small page
6417  *
6418  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6419  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6420  *
6421  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6422  * Otherwise, an error code is returned.
6423  *
6424  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6425  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6426  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6427  */
6428 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6429                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6430                           bool compound)
6431 {
6432         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6433         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6434         int ret = 0;
6435
6436         if (mem_cgroup_disabled())
6437                 goto out;
6438
6439         if (PageSwapCache(page)) {
6440                 /*
6441                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6442                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6443                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6444                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6445                  * in turn serializes uncharging.
6446                  */
6447                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6448                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6449                         goto out;
6450
6451                 if (do_swap_account) {
6452                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6453                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6454
6455                         rcu_read_lock();
6456                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6457                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6458                                 memcg = NULL;
6459                         rcu_read_unlock();
6460                 }
6461         }
6462
6463         if (!memcg)
6464                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6465
6466         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6467
6468         css_put(&memcg->css);
6469 out:
6470         *memcgp = memcg;
6471         return ret;
6472 }
6473
6474 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6475                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6476                           bool compound)
6477 {
6478         struct mem_cgroup *memcg;
6479         int ret;
6480
6481         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6482         memcg = *memcgp;
6483         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6484         return ret;
6485 }
6486
6487 /**
6488  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6489  * @page: page to charge
6490  * @memcg: memcg to charge the page to
6491  * @lrucare: page might be on LRU already
6492  * @compound: charge the page as compound or small page
6493  *
6494  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6495  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6496  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6497  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6498  *
6499  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6500  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6501  *
6502  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6503  */
6504 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6505                               bool lrucare, bool compound)
6506 {
6507         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6508
6509         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6510         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6511
6512         if (mem_cgroup_disabled())
6513                 return;
6514         /*
6515          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6516          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6517          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6518          */
6519         if (!memcg)
6520                 return;
6521
6522         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6523
6524         local_irq_disable();
6525         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6526         memcg_check_events(memcg, page);
6527         local_irq_enable();
6528
6529         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6530                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6531                 /*
6532                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6533                  * let's not wait for it.  The page already received a
6534                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6535                  */
6536                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6537         }
6538 }
6539
6540 /**
6541  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6542  * @page: page to charge
6543  * @memcg: memcg to charge the page to
6544  * @compound: charge the page as compound or small page
6545  *
6546  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6547  */
6548 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6549                 bool compound)
6550 {
6551         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6552
6553         if (mem_cgroup_disabled())
6554                 return;
6555         /*
6556          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6557          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6558          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6559          */
6560         if (!memcg)
6561                 return;
6562
6563         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6564 }
6565
6566 struct uncharge_gather {
6567         struct mem_cgroup *memcg;
6568         unsigned long pgpgout;
6569         unsigned long nr_anon;
6570         unsigned long nr_file;
6571         unsigned long nr_kmem;
6572         unsigned long nr_huge;
6573         unsigned long nr_shmem;
6574         struct page *dummy_page;
6575 };
6576
6577 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6578 {
6579         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6580 }
6581
6582 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6583 {
6584         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6585         unsigned long flags;
6586
6587         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6588                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6589                 if (do_memsw_account())
6590                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6591                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6592                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6593                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6594         }
6595
6596         local_irq_save(flags);
6597         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6598         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6599         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6600         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6601         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6602         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
6603         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6604         local_irq_restore(flags);
6605
6606         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6607                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6608 }
6609
6610 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6611 {
6612         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6613         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6614                         !PageHWPoison(page) , page);
6615
6616         if (!page->mem_cgroup)
6617                 return;
6618
6619         /*
6620          * Nobody should be changing or seriously looking at
6621          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6622          * exclusive access to the page.
6623          */
6624
6625         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6626                 if (ug->memcg) {
6627                         uncharge_batch(ug);
6628                         uncharge_gather_clear(ug);
6629                 }
6630                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6631         }
6632
6633         if (!PageKmemcg(page)) {
6634                 unsigned int nr_pages = 1;
6635
6636                 if (PageTransHuge(page)) {
6637                         nr_pages = compound_nr(page);
6638                         ug->nr_huge += nr_pages;
6639                 }
6640                 if (PageAnon(page))
6641                         ug->nr_anon += nr_pages;
6642                 else {
6643                         ug->nr_file += nr_pages;
6644                         if (PageSwapBacked(page))
6645                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6646                 }
6647                 ug->pgpgout++;
6648         } else {
6649                 ug->nr_kmem += compound_nr(page);
6650                 __ClearPageKmemcg(page);
6651         }
6652
6653         ug->dummy_page = page;
6654         page->mem_cgroup = NULL;
6655 }
6656
6657 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6658 {
6659         struct uncharge_gather ug;
6660         struct list_head *next;
6661
6662         uncharge_gather_clear(&ug);
6663
6664         /*
6665          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6666          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6667          */
6668         next = page_list->next;
6669         do {
6670                 struct page *page;
6671
6672                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6673                 next = page->lru.next;
6674
6675                 uncharge_page(page, &ug);
6676         } while (next != page_list);
6677
6678         if (ug.memcg)
6679                 uncharge_batch(&ug);
6680 }
6681
6682 /**
6683  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6684  * @page: page to uncharge
6685  *
6686  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6687  * mem_cgroup_commit_charge().
6688  */
6689 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6690 {
6691         struct uncharge_gather ug;
6692
6693         if (mem_cgroup_disabled())
6694                 return;
6695
6696         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6697         if (!page->mem_cgroup)
6698                 return;
6699
6700         uncharge_gather_clear(&ug);
6701         uncharge_page(page, &ug);
6702         uncharge_batch(&ug);
6703 }
6704
6705 /**
6706  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6707  * @page_list: list of pages to uncharge
6708  *
6709  * Uncharge a list of pages previously charged with
6710  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6711  */
6712 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6713 {
6714         if (mem_cgroup_disabled())
6715                 return;
6716
6717         if (!list_empty(page_list))
6718                 uncharge_list(page_list);
6719 }
6720
6721 /**
6722  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6723  * @oldpage: currently circulating page
6724  * @newpage: replacement page
6725  *
6726  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6727  * be uncharged upon free.
6728  *
6729  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6730  */
6731 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6732 {
6733         struct mem_cgroup *memcg;
6734         unsigned int nr_pages;
6735         bool compound;
6736         unsigned long flags;
6737
6738         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6739         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6740         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6741         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6742                        newpage);
6743
6744         if (mem_cgroup_disabled())
6745                 return;
6746
6747         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6748         if (newpage->mem_cgroup)
6749                 return;
6750
6751         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6752         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6753         if (!memcg)
6754                 return;
6755
6756         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6757         compound = PageTransHuge(newpage);
6758         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
6759
6760         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6761         if (do_memsw_account())
6762                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6763         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6764
6765         commit_charge(newpage, memcg, false);
6766
6767         local_irq_save(flags);
6768         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
6769         memcg_check_events(memcg, newpage);
6770         local_irq_restore(flags);
6771 }
6772
6773 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6774 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6775
6776 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6777 {
6778         struct mem_cgroup *memcg;
6779
6780         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6781                 return;
6782
6783         /*
6784          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
6785          * filled. It won't however, necessarily happen from
6786          * process context. So the test for root memcg given
6787          * the current task's memcg won't help us in this case.
6788          *
6789          * Respecting the original socket's memcg is a better
6790          * decision in this case.
6791          */
6792         if (sk->sk_memcg) {
6793                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
6794                 return;
6795         }
6796
6797         rcu_read_lock();
6798         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6799         if (memcg == root_mem_cgroup)
6800                 goto out;
6801         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6802                 goto out;
6803         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6804                 sk->sk_memcg = memcg;
6805 out:
6806         rcu_read_unlock();
6807 }
6808
6809 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6810 {
6811         if (sk->sk_memcg)
6812                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6813 }
6814
6815 /**
6816  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6817  * @memcg: memcg to charge
6818  * @nr_pages: number of pages to charge
6819  *
6820  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6821  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6822  */
6823 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6824 {
6825         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6826
6827         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6828                 struct page_counter *fail;
6829
6830                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6831                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6832                         return true;
6833                 }
6834                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6835                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6836                 return false;
6837         }
6838
6839         /* Don't block in the packet receive path */
6840         if (in_softirq())
6841                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6842
6843         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6844
6845         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6846                 return true;
6847
6848         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6849         return false;
6850 }
6851
6852 /**
6853  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6854  * @memcg: memcg to uncharge
6855  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6856  */
6857 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6858 {
6859         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6860                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6861                 return;
6862         }
6863
6864         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6865
6866         refill_stock(memcg, nr_pages);
6867 }
6868
6869 static int __init cgroup_memory(char *s)
6870 {
6871         char *token;
6872
6873         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6874                 if (!*token)
6875                         continue;
6876                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6877                         cgroup_memory_nosocket = true;
6878                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6879                         cgroup_memory_nokmem = true;
6880         }
6881         return 0;
6882 }
6883 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6884
6885 /*
6886  * subsys_initcall() for memory controller.
6887  *
6888  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6889  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6890  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6891  * should be initialized from here.
6892  */
6893 static int __init mem_cgroup_init(void)
6894 {
6895         int cpu, node;
6896
6897 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6898         /*
6899          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6900          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6901          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6902          * destroyed simultaneously.
6903          */
6904         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6905         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6906 #endif
6907
6908         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6909                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6910
6911         for_each_possible_cpu(cpu)
6912                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6913                           drain_local_stock);
6914
6915         for_each_node(node) {
6916                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6917
6918                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6919                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6920
6921                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6922                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6923                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6924                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6925         }
6926
6927         return 0;
6928 }
6929 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6930
6931 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6932 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6933 {
6934         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6935                 /*
6936                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6937                  * always be >= 1.
6938                  */
6939                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6940                         VM_BUG_ON(1);
6941                         break;
6942                 }
6943                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6944                 if (!memcg)
6945                         memcg = root_mem_cgroup;
6946         }
6947         return memcg;
6948 }
6949
6950 /**
6951  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6952  * @page: page whose memsw charge to transfer
6953  * @entry: swap entry to move the charge to
6954  *
6955  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6956  */
6957 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6958 {
6959         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6960         unsigned int nr_entries;
6961         unsigned short oldid;
6962
6963         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6964         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6965
6966         if (!do_memsw_account())
6967                 return;
6968
6969         memcg = page->mem_cgroup;
6970
6971         /* Readahead page, never charged */
6972         if (!memcg)
6973                 return;
6974
6975         /*
6976          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6977          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6978          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6979          */
6980         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6981         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6982         /* Get references for the tail pages, too */
6983         if (nr_entries > 1)
6984                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6985         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6986                                    nr_entries);
6987         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6988         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6989
6990         page->mem_cgroup = NULL;
6991
6992         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6993                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6994
6995         if (memcg != swap_memcg) {
6996                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
6997                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
6998                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
6999         }
7000
7001         /*
7002          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
7003          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
7004          * important here to have the interrupts disabled because it is the
7005          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
7006          */
7007         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
7008         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
7009                                      -nr_entries);
7010         memcg_check_events(memcg, page);
7011
7012         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7013                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
7014 }
7015
7016 /**
7017  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
7018  * @page: page being added to swap
7019  * @entry: swap entry to charge
7020  *
7021  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
7022  *
7023  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
7024  */
7025 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
7026 {
7027         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
7028         struct page_counter *counter;
7029         struct mem_cgroup *memcg;
7030         unsigned short oldid;
7031
7032         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
7033                 return 0;
7034
7035         memcg = page->mem_cgroup;
7036
7037         /* Readahead page, never charged */
7038         if (!memcg)
7039                 return 0;
7040
7041         if (!entry.val) {
7042                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7043                 return 0;
7044         }
7045
7046         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7047
7048         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
7049             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
7050                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
7051                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7052                 mem_cgroup_id_put(memcg);
7053                 return -ENOMEM;
7054         }
7055
7056         /* Get references for the tail pages, too */
7057         if (nr_pages > 1)
7058                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
7059         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
7060         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7061         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
7062
7063         return 0;
7064 }
7065
7066 /**
7067  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
7068  * @entry: swap entry to uncharge
7069  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
7070  */
7071 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
7072 {
7073         struct mem_cgroup *memcg;
7074         unsigned short id;
7075
7076         if (!do_swap_account)
7077                 return;
7078
7079         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
7080         rcu_read_lock();
7081         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7082         if (memcg) {
7083                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7084                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7085                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
7086                         else
7087                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
7088                 }
7089                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
7090                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
7091         }
7092         rcu_read_unlock();
7093 }
7094
7095 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
7096 {
7097         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
7098
7099         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7100                 return nr_swap_pages;
7101         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7102                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
7103                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
7104                                       page_counter_read(&memcg->swap));
7105         return nr_swap_pages;
7106 }
7107
7108 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
7109 {
7110         struct mem_cgroup *memcg;
7111
7112         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
7113
7114         if (vm_swap_full())
7115                 return true;
7116         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7117                 return false;
7118
7119         memcg = page->mem_cgroup;
7120         if (!memcg)
7121                 return false;
7122
7123         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7124                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
7125                         return true;
7126
7127         return false;
7128 }
7129
7130 /* for remember boot option*/
7131 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
7132 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
7133 #else
7134 static int really_do_swap_account __initdata;
7135 #endif
7136
7137 static int __init enable_swap_account(char *s)
7138 {
7139         if (!strcmp(s, "1"))
7140                 really_do_swap_account = 1;
7141         else if (!strcmp(s, "0"))
7142                 really_do_swap_account = 0;
7143         return 1;
7144 }
7145 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7146
7147 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7148                              struct cftype *cft)
7149 {
7150         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7151
7152         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
7153 }
7154
7155 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7156 {
7157         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7158                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
7159 }
7160
7161 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7162                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7163 {
7164         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7165         unsigned long max;
7166         int err;
7167
7168         buf = strstrip(buf);
7169         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7170         if (err)
7171                 return err;
7172
7173         xchg(&memcg->swap.max, max);
7174
7175         return nbytes;
7176 }
7177
7178 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7179 {
7180         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7181
7182         seq_printf(m, "max %lu\n",
7183                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
7184         seq_printf(m, "fail %lu\n",
7185                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
7186
7187         return 0;
7188 }
7189
7190 static struct cftype swap_files[] = {
7191         {
7192                 .name = "swap.current",
7193                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7194                 .read_u64 = swap_current_read,
7195         },
7196         {
7197                 .name = "swap.max",
7198                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7199                 .seq_show = swap_max_show,
7200                 .write = swap_max_write,
7201         },
7202         {
7203                 .name = "swap.events",
7204                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7205                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
7206                 .seq_show = swap_events_show,
7207         },
7208         { }     /* terminate */
7209 };
7210
7211 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
7212         {
7213                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
7214                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
7215                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7216         },
7217         {
7218                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
7219                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
7220                 .write = mem_cgroup_reset,
7221                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7222         },
7223         {
7224                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
7225                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
7226                 .write = mem_cgroup_write,
7227                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7228         },
7229         {
7230                 .name = "memsw.failcnt",
7231                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
7232                 .write = mem_cgroup_reset,
7233                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7234         },
7235         { },    /* terminate */
7236 };
7237
7238 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
7239 {
7240         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7241                 do_swap_account = 1;
7242                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7243                                                swap_files));
7244                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7245                                                   memsw_cgroup_files));
7246         }
7247         return 0;
7248 }
7249 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
7250
7251 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */