mm: memcg/slab: use mem_cgroup_from_obj()
[platform/kernel/linux-rpi.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 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
102 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
103
104 /*
105  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
106  * their hierarchy representation
107  */
108
109 struct mem_cgroup_tree_per_node {
110         struct rb_root rb_root;
111         struct rb_node *rb_rightmost;
112         spinlock_t lock;
113 };
114
115 struct mem_cgroup_tree {
116         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
117 };
118
119 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
120
121 /* for OOM */
122 struct mem_cgroup_eventfd_list {
123         struct list_head list;
124         struct eventfd_ctx *eventfd;
125 };
126
127 /*
128  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
129  */
130 struct mem_cgroup_event {
131         /*
132          * memcg which the event belongs to.
133          */
134         struct mem_cgroup *memcg;
135         /*
136          * eventfd to signal userspace about the event.
137          */
138         struct eventfd_ctx *eventfd;
139         /*
140          * Each of these stored in a list by the cgroup.
141          */
142         struct list_head list;
143         /*
144          * register_event() callback will be used to add new userspace
145          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
146          * on eventfd to send notification to userspace.
147          */
148         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
149                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
150         /*
151          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
152          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
153          * if you want provide notification functionality.
154          */
155         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
156                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
157         /*
158          * All fields below needed to unregister event when
159          * userspace closes eventfd.
160          */
161         poll_table pt;
162         wait_queue_head_t *wqh;
163         wait_queue_entry_t wait;
164         struct work_struct remove;
165 };
166
167 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
168 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
169
170 /* Stuffs for move charges at task migration. */
171 /*
172  * Types of charges to be moved.
173  */
174 #define MOVE_ANON       0x1U
175 #define MOVE_FILE       0x2U
176 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
177
178 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
179 static struct move_charge_struct {
180         spinlock_t        lock; /* for from, to */
181         struct mm_struct  *mm;
182         struct mem_cgroup *from;
183         struct mem_cgroup *to;
184         unsigned long flags;
185         unsigned long precharge;
186         unsigned long moved_charge;
187         unsigned long moved_swap;
188         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
189         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
190 } mc = {
191         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
192         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
193 };
194
195 /*
196  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
197  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
198  */
199 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
200 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
201
202 enum charge_type {
203         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
204         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
205         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
206         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
207         NR_CHARGE_TYPE,
208 };
209
210 /* for encoding cft->private value on file */
211 enum res_type {
212         _MEM,
213         _MEMSWAP,
214         _OOM_TYPE,
215         _KMEM,
216         _TCP,
217 };
218
219 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
220 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
221 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
222 /* Used for OOM nofiier */
223 #define OOM_CONTROL             (0)
224
225 /*
226  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
227  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
228  * be used for reference counting.
229  */
230 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
231         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
232              iter != NULL;                              \
233              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
234
235 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
236         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
237              iter != NULL;                              \
238              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
239
240 static inline bool should_force_charge(void)
241 {
242         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
243                 (current->flags & PF_EXITING);
244 }
245
246 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
247 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
248 {
249         if (!memcg)
250                 memcg = root_mem_cgroup;
251         return &memcg->vmpressure;
252 }
253
254 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
255 {
256         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
257 }
258
259 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
260 /*
261  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
262  * The main reason for not using cgroup id for this:
263  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
264  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
265  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
266  *  200 entry array for that.
267  *
268  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
269  * will double each time we have to increase it.
270  */
271 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
272 int memcg_nr_cache_ids;
273
274 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
275 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
276
277 void memcg_get_cache_ids(void)
278 {
279         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
280 }
281
282 void memcg_put_cache_ids(void)
283 {
284         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
285 }
286
287 /*
288  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
289  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
290  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
291  * tunable, but that is strictly not necessary.
292  *
293  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
294  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
295  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
296  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
297  * increase ours as well if it increases.
298  */
299 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
300 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
301
302 /*
303  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
304  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
305  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
306  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
307  */
308 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
309 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
310
311 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
312 #endif
313
314 static int memcg_shrinker_map_size;
315 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
316
317 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
318 {
319         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
320 }
321
322 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
323                                          int size, int old_size)
324 {
325         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
326         int nid;
327
328         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
329
330         for_each_node(nid) {
331                 old = rcu_dereference_protected(
332                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
333                 /* Not yet online memcg */
334                 if (!old)
335                         return 0;
336
337                 new = kvmalloc_node(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL, nid);
338                 if (!new)
339                         return -ENOMEM;
340
341                 /* Set all old bits, clear all new bits */
342                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
343                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
344
345                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
346                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
347         }
348
349         return 0;
350 }
351
352 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
353 {
354         struct mem_cgroup_per_node *pn;
355         struct memcg_shrinker_map *map;
356         int nid;
357
358         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
359                 return;
360
361         for_each_node(nid) {
362                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
363                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
364                 if (map)
365                         kvfree(map);
366                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
367         }
368 }
369
370 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
371 {
372         struct memcg_shrinker_map *map;
373         int nid, size, ret = 0;
374
375         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
376                 return 0;
377
378         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
379         size = memcg_shrinker_map_size;
380         for_each_node(nid) {
381                 map = kvzalloc_node(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL, nid);
382                 if (!map) {
383                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
384                         ret = -ENOMEM;
385                         break;
386                 }
387                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
388         }
389         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
390
391         return ret;
392 }
393
394 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
395 {
396         int size, old_size, ret = 0;
397         struct mem_cgroup *memcg;
398
399         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
400         old_size = memcg_shrinker_map_size;
401         if (size <= old_size)
402                 return 0;
403
404         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
405         if (!root_mem_cgroup)
406                 goto unlock;
407
408         for_each_mem_cgroup(memcg) {
409                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
410                         continue;
411                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
412                 if (ret) {
413                         mem_cgroup_iter_break(NULL, memcg);
414                         goto unlock;
415                 }
416         }
417 unlock:
418         if (!ret)
419                 memcg_shrinker_map_size = size;
420         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
421         return ret;
422 }
423
424 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
425 {
426         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
427                 struct memcg_shrinker_map *map;
428
429                 rcu_read_lock();
430                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
431                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
432                 smp_mb__before_atomic();
433                 set_bit(shrinker_id, map->map);
434                 rcu_read_unlock();
435         }
436 }
437
438 /**
439  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
440  * @page: page of interest
441  *
442  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
443  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
444  * until it is released.
445  *
446  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
447  * is returned.
448  */
449 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
450 {
451         struct mem_cgroup *memcg;
452
453         memcg = page->mem_cgroup;
454
455         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
456                 memcg = root_mem_cgroup;
457
458         return &memcg->css;
459 }
460
461 /**
462  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
463  * @page: the page
464  *
465  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
466  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
467  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
468  *
469  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
470  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
471  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
472  * do not care (such as procfs interfaces).
473  */
474 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
475 {
476         struct mem_cgroup *memcg;
477         unsigned long ino = 0;
478
479         rcu_read_lock();
480         if (PageSlab(page) && !PageTail(page))
481                 memcg = memcg_from_slab_page(page);
482         else
483                 memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
484         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
485                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
486         if (memcg)
487                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
488         rcu_read_unlock();
489         return ino;
490 }
491
492 static struct mem_cgroup_per_node *
493 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
494 {
495         int nid = page_to_nid(page);
496
497         return memcg->nodeinfo[nid];
498 }
499
500 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
501 soft_limit_tree_node(int nid)
502 {
503         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
507 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
508 {
509         int nid = page_to_nid(page);
510
511         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
512 }
513
514 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
515                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
516                                          unsigned long new_usage_in_excess)
517 {
518         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
519         struct rb_node *parent = NULL;
520         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
521         bool rightmost = true;
522
523         if (mz->on_tree)
524                 return;
525
526         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
527         if (!mz->usage_in_excess)
528                 return;
529         while (*p) {
530                 parent = *p;
531                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
532                                         tree_node);
533                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
534                         p = &(*p)->rb_left;
535                         rightmost = false;
536                 }
537
538                 /*
539                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
540                  * limit by the same amount
541                  */
542                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
543                         p = &(*p)->rb_right;
544         }
545
546         if (rightmost)
547                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
548
549         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
550         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
551         mz->on_tree = true;
552 }
553
554 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
555                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
556 {
557         if (!mz->on_tree)
558                 return;
559
560         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
561                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
562
563         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
564         mz->on_tree = false;
565 }
566
567 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
568                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
569 {
570         unsigned long flags;
571
572         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
573         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
574         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
575 }
576
577 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
578 {
579         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
580         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
581         unsigned long excess = 0;
582
583         if (nr_pages > soft_limit)
584                 excess = nr_pages - soft_limit;
585
586         return excess;
587 }
588
589 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
590 {
591         unsigned long excess;
592         struct mem_cgroup_per_node *mz;
593         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
594
595         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
596         if (!mctz)
597                 return;
598         /*
599          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
600          * because their event counter is not touched.
601          */
602         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
603                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
604                 excess = soft_limit_excess(memcg);
605                 /*
606                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
607                  * mem is over its softlimit.
608                  */
609                 if (excess || mz->on_tree) {
610                         unsigned long flags;
611
612                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
613                         /* if on-tree, remove it */
614                         if (mz->on_tree)
615                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
616                         /*
617                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
618                          * If excess is 0, no tree ops.
619                          */
620                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
621                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
622                 }
623         }
624 }
625
626 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
627 {
628         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
629         struct mem_cgroup_per_node *mz;
630         int nid;
631
632         for_each_node(nid) {
633                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
634                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
635                 if (mctz)
636                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
637         }
638 }
639
640 static struct mem_cgroup_per_node *
641 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
642 {
643         struct mem_cgroup_per_node *mz;
644
645 retry:
646         mz = NULL;
647         if (!mctz->rb_rightmost)
648                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
649
650         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
651                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
652         /*
653          * Remove the node now but someone else can add it back,
654          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
655          * position in the tree.
656          */
657         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
658         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
659             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
660                 goto retry;
661 done:
662         return mz;
663 }
664
665 static struct mem_cgroup_per_node *
666 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
667 {
668         struct mem_cgroup_per_node *mz;
669
670         spin_lock_irq(&mctz->lock);
671         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
672         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
673         return mz;
674 }
675
676 /**
677  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
678  * @memcg: the memory cgroup
679  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
680  * @val: delta to add to the counter, can be negative
681  */
682 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val)
683 {
684         long x;
685
686         if (mem_cgroup_disabled())
687                 return;
688
689         x = val + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->stat[idx]);
690         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
691                 struct mem_cgroup *mi;
692
693                 /*
694                  * Batch local counters to keep them in sync with
695                  * the hierarchical ones.
696                  */
697                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->stat[idx], x);
698                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
699                         atomic_long_add(x, &mi->vmstats[idx]);
700                 x = 0;
701         }
702         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->stat[idx], x);
703 }
704
705 static struct mem_cgroup_per_node *
706 parent_nodeinfo(struct mem_cgroup_per_node *pn, int nid)
707 {
708         struct mem_cgroup *parent;
709
710         parent = parent_mem_cgroup(pn->memcg);
711         if (!parent)
712                 return NULL;
713         return mem_cgroup_nodeinfo(parent, nid);
714 }
715
716 /**
717  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
718  * @lruvec: the lruvec
719  * @idx: the stat item
720  * @val: delta to add to the counter, can be negative
721  *
722  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
723  * function updates the all three counters that are affected by a
724  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
725  */
726 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
727                         int val)
728 {
729         pg_data_t *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
730         struct mem_cgroup_per_node *pn;
731         struct mem_cgroup *memcg;
732         long x;
733
734         /* Update node */
735         __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
736
737         if (mem_cgroup_disabled())
738                 return;
739
740         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
741         memcg = pn->memcg;
742
743         /* Update memcg */
744         __mod_memcg_state(memcg, idx, val);
745
746         /* Update lruvec */
747         __this_cpu_add(pn->lruvec_stat_local->count[idx], val);
748
749         x = val + __this_cpu_read(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx]);
750         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
751                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
752
753                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, pgdat->node_id))
754                         atomic_long_add(x, &pi->lruvec_stat[idx]);
755                 x = 0;
756         }
757         __this_cpu_write(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx], x);
758 }
759
760 void __mod_lruvec_slab_state(void *p, enum node_stat_item idx, int val)
761 {
762         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(virt_to_page(p));
763         struct mem_cgroup *memcg;
764         struct lruvec *lruvec;
765
766         rcu_read_lock();
767         memcg = mem_cgroup_from_obj(p);
768
769         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
770         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup) {
771                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
772         } else {
773                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
774                 __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
775         }
776         rcu_read_unlock();
777 }
778
779 void mod_memcg_obj_state(void *p, int idx, int val)
780 {
781         struct mem_cgroup *memcg;
782
783         rcu_read_lock();
784         memcg = mem_cgroup_from_obj(p);
785         if (memcg)
786                 mod_memcg_state(memcg, idx, val);
787         rcu_read_unlock();
788 }
789
790 /**
791  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
792  * @memcg: the memory cgroup
793  * @idx: the event item
794  * @count: the number of events that occured
795  */
796 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
797                           unsigned long count)
798 {
799         unsigned long x;
800
801         if (mem_cgroup_disabled())
802                 return;
803
804         x = count + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->events[idx]);
805         if (unlikely(x > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
806                 struct mem_cgroup *mi;
807
808                 /*
809                  * Batch local counters to keep them in sync with
810                  * the hierarchical ones.
811                  */
812                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->events[idx], x);
813                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
814                         atomic_long_add(x, &mi->vmevents[idx]);
815                 x = 0;
816         }
817         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->events[idx], x);
818 }
819
820 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
821 {
822         return atomic_long_read(&memcg->vmevents[event]);
823 }
824
825 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
826 {
827         long x = 0;
828         int cpu;
829
830         for_each_possible_cpu(cpu)
831                 x += per_cpu(memcg->vmstats_local->events[event], cpu);
832         return x;
833 }
834
835 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
836                                          struct page *page,
837                                          bool compound, int nr_pages)
838 {
839         /*
840          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
841          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
842          */
843         if (PageAnon(page))
844                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
845         else {
846                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
847                 if (PageSwapBacked(page))
848                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
849         }
850
851         if (compound) {
852                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
853                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
854         }
855
856         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
857         if (nr_pages > 0)
858                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
859         else {
860                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
861                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
862         }
863
864         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
865 }
866
867 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
868                                        enum mem_cgroup_events_target target)
869 {
870         unsigned long val, next;
871
872         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
873         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
874         /* from time_after() in jiffies.h */
875         if ((long)(next - val) < 0) {
876                 switch (target) {
877                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
878                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
879                         break;
880                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
881                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
882                         break;
883                 default:
884                         break;
885                 }
886                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
887                 return true;
888         }
889         return false;
890 }
891
892 /*
893  * Check events in order.
894  *
895  */
896 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
897 {
898         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
899         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
900                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
901                 bool do_softlimit;
902
903                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
904                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
905                 mem_cgroup_threshold(memcg);
906                 if (unlikely(do_softlimit))
907                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
908         }
909 }
910
911 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
912 {
913         /*
914          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
915          * if it races with swapoff, page migration, etc.
916          * So this can be called with p == NULL.
917          */
918         if (unlikely(!p))
919                 return NULL;
920
921         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
922 }
923 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
924
925 /**
926  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
927  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
928  *
929  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
930  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
931  * returned.
932  */
933 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
934 {
935         struct mem_cgroup *memcg;
936
937         if (mem_cgroup_disabled())
938                 return NULL;
939
940         rcu_read_lock();
941         do {
942                 /*
943                  * Page cache insertions can happen withou an
944                  * actual mm context, e.g. during disk probing
945                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
946                  */
947                 if (unlikely(!mm))
948                         memcg = root_mem_cgroup;
949                 else {
950                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
951                         if (unlikely(!memcg))
952                                 memcg = root_mem_cgroup;
953                 }
954         } while (!css_tryget(&memcg->css));
955         rcu_read_unlock();
956         return memcg;
957 }
958 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
959
960 /**
961  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
962  * @page: page from which memcg should be extracted.
963  *
964  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
965  * root_mem_cgroup is returned.
966  */
967 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
968 {
969         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
970
971         if (mem_cgroup_disabled())
972                 return NULL;
973
974         rcu_read_lock();
975         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
976                 memcg = root_mem_cgroup;
977         rcu_read_unlock();
978         return memcg;
979 }
980 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
981
982 /**
983  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
984  */
985 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
986 {
987         if (unlikely(current->active_memcg)) {
988                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
989
990                 rcu_read_lock();
991                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
992                         memcg = current->active_memcg;
993                 rcu_read_unlock();
994                 return memcg;
995         }
996         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
997 }
998
999 /**
1000  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1001  * @root: hierarchy root
1002  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1003  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1004  *
1005  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1006  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1007  *
1008  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1009  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1010  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1011  *
1012  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
1013  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1014  * reclaimers operating on the same node and priority.
1015  */
1016 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1017                                    struct mem_cgroup *prev,
1018                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1019 {
1020         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1021         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1022         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1023         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1024
1025         if (mem_cgroup_disabled())
1026                 return NULL;
1027
1028         if (!root)
1029                 root = root_mem_cgroup;
1030
1031         if (prev && !reclaim)
1032                 pos = prev;
1033
1034         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1035                 if (prev)
1036                         goto out;
1037                 return root;
1038         }
1039
1040         rcu_read_lock();
1041
1042         if (reclaim) {
1043                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1044
1045                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
1046                 iter = &mz->iter;
1047
1048                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1049                         goto out_unlock;
1050
1051                 while (1) {
1052                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1053                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1054                                 break;
1055                         /*
1056                          * css reference reached zero, so iter->position will
1057                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1058                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1059                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1060                          * might block it. So we clear iter->position right
1061                          * away.
1062                          */
1063                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1064                 }
1065         }
1066
1067         if (pos)
1068                 css = &pos->css;
1069
1070         for (;;) {
1071                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1072                 if (!css) {
1073                         /*
1074                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1075                          * new one might jump in right at the end of
1076                          * the hierarchy - make sure they see at least
1077                          * one group and restart from the beginning.
1078                          */
1079                         if (!prev)
1080                                 continue;
1081                         break;
1082                 }
1083
1084                 /*
1085                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1086                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1087                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1088                  */
1089                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1090
1091                 if (css == &root->css)
1092                         break;
1093
1094                 if (css_tryget(css))
1095                         break;
1096
1097                 memcg = NULL;
1098         }
1099
1100         if (reclaim) {
1101                 /*
1102                  * The position could have already been updated by a competing
1103                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1104                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1105                  */
1106                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1107
1108                 if (pos)
1109                         css_put(&pos->css);
1110
1111                 if (!memcg)
1112                         iter->generation++;
1113                 else if (!prev)
1114                         reclaim->generation = iter->generation;
1115         }
1116
1117 out_unlock:
1118         rcu_read_unlock();
1119 out:
1120         if (prev && prev != root)
1121                 css_put(&prev->css);
1122
1123         return memcg;
1124 }
1125
1126 /**
1127  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1128  * @root: hierarchy root
1129  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1130  */
1131 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1132                            struct mem_cgroup *prev)
1133 {
1134         if (!root)
1135                 root = root_mem_cgroup;
1136         if (prev && prev != root)
1137                 css_put(&prev->css);
1138 }
1139
1140 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1141                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1142 {
1143         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1144         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1145         int nid;
1146
1147         for_each_node(nid) {
1148                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1149                 iter = &mz->iter;
1150                 cmpxchg(&iter->position, dead_memcg, NULL);
1151         }
1152 }
1153
1154 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1155 {
1156         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1157         struct mem_cgroup *last;
1158
1159         do {
1160                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1161                 last = memcg;
1162         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1163
1164         /*
1165          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1166          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1167          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1168          * dead_memcg from cgroup root separately.
1169          */
1170         if (last != root_mem_cgroup)
1171                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1172                                                 dead_memcg);
1173 }
1174
1175 /**
1176  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1177  * @memcg: hierarchy root
1178  * @fn: function to call for each task
1179  * @arg: argument passed to @fn
1180  *
1181  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1182  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1183  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1184  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1185  *
1186  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1187  */
1188 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1189                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1190 {
1191         struct mem_cgroup *iter;
1192         int ret = 0;
1193
1194         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1195
1196         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1197                 struct css_task_iter it;
1198                 struct task_struct *task;
1199
1200                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1201                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1202                         ret = fn(task, arg);
1203                 css_task_iter_end(&it);
1204                 if (ret) {
1205                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1206                         break;
1207                 }
1208         }
1209         return ret;
1210 }
1211
1212 /**
1213  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1214  * @page: the page
1215  * @pgdat: pgdat of the page
1216  *
1217  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1218  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1219  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1220  */
1221 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1222 {
1223         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1224         struct mem_cgroup *memcg;
1225         struct lruvec *lruvec;
1226
1227         if (mem_cgroup_disabled()) {
1228                 lruvec = &pgdat->__lruvec;
1229                 goto out;
1230         }
1231
1232         memcg = page->mem_cgroup;
1233         /*
1234          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1235          * possibly migrated - before they are charged.
1236          */
1237         if (!memcg)
1238                 memcg = root_mem_cgroup;
1239
1240         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1241         lruvec = &mz->lruvec;
1242 out:
1243         /*
1244          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1245          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1246          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1247          */
1248         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1249                 lruvec->pgdat = pgdat;
1250         return lruvec;
1251 }
1252
1253 /**
1254  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1255  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1256  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1257  * @zid: zone id of the accounted pages
1258  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1259  *
1260  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1261  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1262  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1263  */
1264 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1265                                 int zid, int nr_pages)
1266 {
1267         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1268         unsigned long *lru_size;
1269         long size;
1270
1271         if (mem_cgroup_disabled())
1272                 return;
1273
1274         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1275         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1276
1277         if (nr_pages < 0)
1278                 *lru_size += nr_pages;
1279
1280         size = *lru_size;
1281         if (WARN_ONCE(size < 0,
1282                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1283                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1284                 VM_BUG_ON(1);
1285                 *lru_size = 0;
1286         }
1287
1288         if (nr_pages > 0)
1289                 *lru_size += nr_pages;
1290 }
1291
1292 /**
1293  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1294  * @memcg: the memory cgroup
1295  *
1296  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1297  * pages.
1298  */
1299 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1300 {
1301         unsigned long margin = 0;
1302         unsigned long count;
1303         unsigned long limit;
1304
1305         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1306         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1307         if (count < limit)
1308                 margin = limit - count;
1309
1310         if (do_memsw_account()) {
1311                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1312                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1313                 if (count <= limit)
1314                         margin = min(margin, limit - count);
1315                 else
1316                         margin = 0;
1317         }
1318
1319         return margin;
1320 }
1321
1322 /*
1323  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1324  *
1325  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1326  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1327  * caused by "move".
1328  */
1329 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1330 {
1331         struct mem_cgroup *from;
1332         struct mem_cgroup *to;
1333         bool ret = false;
1334         /*
1335          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1336          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1337          */
1338         spin_lock(&mc.lock);
1339         from = mc.from;
1340         to = mc.to;
1341         if (!from)
1342                 goto unlock;
1343
1344         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1345                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1346 unlock:
1347         spin_unlock(&mc.lock);
1348         return ret;
1349 }
1350
1351 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1352 {
1353         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1354                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1355                         DEFINE_WAIT(wait);
1356                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1357                         /* moving charge context might have finished. */
1358                         if (mc.moving_task)
1359                                 schedule();
1360                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1361                         return true;
1362                 }
1363         }
1364         return false;
1365 }
1366
1367 static char *memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg)
1368 {
1369         struct seq_buf s;
1370         int i;
1371
1372         seq_buf_init(&s, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL), PAGE_SIZE);
1373         if (!s.buffer)
1374                 return NULL;
1375
1376         /*
1377          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1378          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1379          *
1380          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1381          * 1) generic big picture -> specifics and details
1382          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1383          *
1384          * Current memory state:
1385          */
1386
1387         seq_buf_printf(&s, "anon %llu\n",
1388                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS) *
1389                        PAGE_SIZE);
1390         seq_buf_printf(&s, "file %llu\n",
1391                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) *
1392                        PAGE_SIZE);
1393         seq_buf_printf(&s, "kernel_stack %llu\n",
1394                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_KERNEL_STACK_KB) *
1395                        1024);
1396         seq_buf_printf(&s, "slab %llu\n",
1397                        (u64)(memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1398                              memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)) *
1399                        PAGE_SIZE);
1400         seq_buf_printf(&s, "sock %llu\n",
1401                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_SOCK) *
1402                        PAGE_SIZE);
1403
1404         seq_buf_printf(&s, "shmem %llu\n",
1405                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SHMEM) *
1406                        PAGE_SIZE);
1407         seq_buf_printf(&s, "file_mapped %llu\n",
1408                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_MAPPED) *
1409                        PAGE_SIZE);
1410         seq_buf_printf(&s, "file_dirty %llu\n",
1411                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY) *
1412                        PAGE_SIZE);
1413         seq_buf_printf(&s, "file_writeback %llu\n",
1414                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK) *
1415                        PAGE_SIZE);
1416
1417         /*
1418          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
1419          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
1420          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
1421          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
1422          */
1423         seq_buf_printf(&s, "anon_thp %llu\n",
1424                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE) *
1425                        PAGE_SIZE);
1426
1427         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1428                 seq_buf_printf(&s, "%s %llu\n", lru_list_name(i),
1429                                (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
1430                                PAGE_SIZE);
1431
1432         seq_buf_printf(&s, "slab_reclaimable %llu\n",
1433                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) *
1434                        PAGE_SIZE);
1435         seq_buf_printf(&s, "slab_unreclaimable %llu\n",
1436                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) *
1437                        PAGE_SIZE);
1438
1439         /* Accumulated memory events */
1440
1441         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGFAULT),
1442                        memcg_events(memcg, PGFAULT));
1443         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGMAJFAULT),
1444                        memcg_events(memcg, PGMAJFAULT));
1445
1446         seq_buf_printf(&s, "workingset_refault %lu\n",
1447                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_REFAULT));
1448         seq_buf_printf(&s, "workingset_activate %lu\n",
1449                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_ACTIVATE));
1450         seq_buf_printf(&s, "workingset_nodereclaim %lu\n",
1451                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_NODERECLAIM));
1452
1453         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n",  vm_event_name(PGREFILL),
1454                        memcg_events(memcg, PGREFILL));
1455         seq_buf_printf(&s, "pgscan %lu\n",
1456                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1457                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT));
1458         seq_buf_printf(&s, "pgsteal %lu\n",
1459                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1460                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT));
1461         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGACTIVATE),
1462                        memcg_events(memcg, PGACTIVATE));
1463         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGDEACTIVATE),
1464                        memcg_events(memcg, PGDEACTIVATE));
1465         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREE),
1466                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREE));
1467         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREED),
1468                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREED));
1469
1470 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1471         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_FAULT_ALLOC),
1472                        memcg_events(memcg, THP_FAULT_ALLOC));
1473         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_COLLAPSE_ALLOC),
1474                        memcg_events(memcg, THP_COLLAPSE_ALLOC));
1475 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1476
1477         /* The above should easily fit into one page */
1478         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(&s));
1479
1480         return s.buffer;
1481 }
1482
1483 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1484 /**
1485  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1486  * memory controller.
1487  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1488  * @p: Task that is going to be killed
1489  *
1490  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1491  * enabled
1492  */
1493 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1494 {
1495         rcu_read_lock();
1496
1497         if (memcg) {
1498                 pr_cont(",oom_memcg=");
1499                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1500         } else
1501                 pr_cont(",global_oom");
1502         if (p) {
1503                 pr_cont(",task_memcg=");
1504                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1505         }
1506         rcu_read_unlock();
1507 }
1508
1509 /**
1510  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1511  * memory controller.
1512  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1513  */
1514 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1515 {
1516         char *buf;
1517
1518         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1519                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1520                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1521         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1522                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1523                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1524                         K((u64)memcg->swap.max), memcg->swap.failcnt);
1525         else {
1526                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1527                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1528                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1529                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1530                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1531                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1532         }
1533
1534         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1535         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1536         pr_cont(":");
1537         buf = memory_stat_format(memcg);
1538         if (!buf)
1539                 return;
1540         pr_info("%s", buf);
1541         kfree(buf);
1542 }
1543
1544 /*
1545  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1546  */
1547 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1548 {
1549         unsigned long max;
1550
1551         max = memcg->memory.max;
1552         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1553                 unsigned long memsw_max;
1554                 unsigned long swap_max;
1555
1556                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1557                 swap_max = memcg->swap.max;
1558                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1559                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1560         }
1561         return max;
1562 }
1563
1564 unsigned long mem_cgroup_size(struct mem_cgroup *memcg)
1565 {
1566         return page_counter_read(&memcg->memory);
1567 }
1568
1569 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1570                                      int order)
1571 {
1572         struct oom_control oc = {
1573                 .zonelist = NULL,
1574                 .nodemask = NULL,
1575                 .memcg = memcg,
1576                 .gfp_mask = gfp_mask,
1577                 .order = order,
1578         };
1579         bool ret;
1580
1581         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1582                 return true;
1583         /*
1584          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1585          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1586          */
1587         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1588         mutex_unlock(&oom_lock);
1589         return ret;
1590 }
1591
1592 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1593                                    pg_data_t *pgdat,
1594                                    gfp_t gfp_mask,
1595                                    unsigned long *total_scanned)
1596 {
1597         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1598         int total = 0;
1599         int loop = 0;
1600         unsigned long excess;
1601         unsigned long nr_scanned;
1602         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1603                 .pgdat = pgdat,
1604         };
1605
1606         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1607
1608         while (1) {
1609                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1610                 if (!victim) {
1611                         loop++;
1612                         if (loop >= 2) {
1613                                 /*
1614                                  * If we have not been able to reclaim
1615                                  * anything, it might because there are
1616                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1617                                  */
1618                                 if (!total)
1619                                         break;
1620                                 /*
1621                                  * We want to do more targeted reclaim.
1622                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1623                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1624                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1625                                  */
1626                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1627                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1628                                         break;
1629                         }
1630                         continue;
1631                 }
1632                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1633                                         pgdat, &nr_scanned);
1634                 *total_scanned += nr_scanned;
1635                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1636                         break;
1637         }
1638         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1639         return total;
1640 }
1641
1642 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1643 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1644         .name = "memcg_oom_lock",
1645 };
1646 #endif
1647
1648 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1649
1650 /*
1651  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1652  * If someone is running, return false.
1653  */
1654 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1655 {
1656         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1657
1658         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1659
1660         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1661                 if (iter->oom_lock) {
1662                         /*
1663                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1664                          * so we cannot give a lock.
1665                          */
1666                         failed = iter;
1667                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1668                         break;
1669                 } else
1670                         iter->oom_lock = true;
1671         }
1672
1673         if (failed) {
1674                 /*
1675                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1676                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1677                  */
1678                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1679                         if (iter == failed) {
1680                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1681                                 break;
1682                         }
1683                         iter->oom_lock = false;
1684                 }
1685         } else
1686                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1687
1688         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1689
1690         return !failed;
1691 }
1692
1693 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1694 {
1695         struct mem_cgroup *iter;
1696
1697         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1698         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, _RET_IP_);
1699         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1700                 iter->oom_lock = false;
1701         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1702 }
1703
1704 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1705 {
1706         struct mem_cgroup *iter;
1707
1708         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1709         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1710                 iter->under_oom++;
1711         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1712 }
1713
1714 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1715 {
1716         struct mem_cgroup *iter;
1717
1718         /*
1719          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1720          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1721          */
1722         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1723         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1724                 if (iter->under_oom > 0)
1725                         iter->under_oom--;
1726         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1727 }
1728
1729 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1730
1731 struct oom_wait_info {
1732         struct mem_cgroup *memcg;
1733         wait_queue_entry_t      wait;
1734 };
1735
1736 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1737         unsigned mode, int sync, void *arg)
1738 {
1739         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1740         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1741         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1742
1743         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1744         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1745
1746         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1747             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1748                 return 0;
1749         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1750 }
1751
1752 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1753 {
1754         /*
1755          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1756          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1757          * this function is called as a result of userland actions
1758          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1759          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1760          * triggering notification.
1761          */
1762         if (memcg && memcg->under_oom)
1763                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1764 }
1765
1766 enum oom_status {
1767         OOM_SUCCESS,
1768         OOM_FAILED,
1769         OOM_ASYNC,
1770         OOM_SKIPPED
1771 };
1772
1773 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1774 {
1775         enum oom_status ret;
1776         bool locked;
1777
1778         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1779                 return OOM_SKIPPED;
1780
1781         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1782
1783         /*
1784          * We are in the middle of the charge context here, so we
1785          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1786          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1787          *
1788          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1789          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1790          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1791          * released.
1792          *
1793          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1794          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1795          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1796          * invoke the oom killer here.
1797          *
1798          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1799          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1800          */
1801         if (memcg->oom_kill_disable) {
1802                 if (!current->in_user_fault)
1803                         return OOM_SKIPPED;
1804                 css_get(&memcg->css);
1805                 current->memcg_in_oom = memcg;
1806                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1807                 current->memcg_oom_order = order;
1808
1809                 return OOM_ASYNC;
1810         }
1811
1812         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1813
1814         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1815
1816         if (locked)
1817                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1818
1819         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1820         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1821                 ret = OOM_SUCCESS;
1822         else
1823                 ret = OOM_FAILED;
1824
1825         if (locked)
1826                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1827
1828         return ret;
1829 }
1830
1831 /**
1832  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1833  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1834  *
1835  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1836  * handler was enabled.
1837  *
1838  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1839  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1840  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1841  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1842  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1843  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1844  *
1845  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1846  * completed, %false otherwise.
1847  */
1848 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1849 {
1850         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1851         struct oom_wait_info owait;
1852         bool locked;
1853
1854         /* OOM is global, do not handle */
1855         if (!memcg)
1856                 return false;
1857
1858         if (!handle)
1859                 goto cleanup;
1860
1861         owait.memcg = memcg;
1862         owait.wait.flags = 0;
1863         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1864         owait.wait.private = current;
1865         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1866
1867         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1868         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1869
1870         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1871
1872         if (locked)
1873                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1874
1875         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1876                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1877                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1878                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1879                                          current->memcg_oom_order);
1880         } else {
1881                 schedule();
1882                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1883                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1884         }
1885
1886         if (locked) {
1887                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1888                 /*
1889                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1890                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1891                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1892                  */
1893                 memcg_oom_recover(memcg);
1894         }
1895 cleanup:
1896         current->memcg_in_oom = NULL;
1897         css_put(&memcg->css);
1898         return true;
1899 }
1900
1901 /**
1902  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1903  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1904  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1905  *
1906  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1907  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1908  *
1909  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1910  */
1911 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1912                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1913 {
1914         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1915         struct mem_cgroup *memcg;
1916
1917         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1918                 return NULL;
1919
1920         if (!oom_domain)
1921                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1922
1923         rcu_read_lock();
1924
1925         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1926         if (memcg == root_mem_cgroup)
1927                 goto out;
1928
1929         /*
1930          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1931          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1932          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1933          */
1934         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1935                 if (memcg->oom_group)
1936                         oom_group = memcg;
1937
1938                 if (memcg == oom_domain)
1939                         break;
1940         }
1941
1942         if (oom_group)
1943                 css_get(&oom_group->css);
1944 out:
1945         rcu_read_unlock();
1946
1947         return oom_group;
1948 }
1949
1950 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1951 {
1952         pr_info("Tasks in ");
1953         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1954         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1955 }
1956
1957 /**
1958  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1959  * @page: the page
1960  *
1961  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1962  * another cgroup.
1963  *
1964  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1965  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1966  * when @page might get freed inside the locked section.
1967  */
1968 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1969 {
1970         struct mem_cgroup *memcg;
1971         unsigned long flags;
1972
1973         /*
1974          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1975          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1976          * because page moving starts with an RCU grace period.
1977          *
1978          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1979          * the page state that is going to change is the only thing
1980          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1981          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1982          * keep off truncation, migration and so forth.
1983          */
1984         rcu_read_lock();
1985
1986         if (mem_cgroup_disabled())
1987                 return NULL;
1988 again:
1989         memcg = page->mem_cgroup;
1990         if (unlikely(!memcg))
1991                 return NULL;
1992
1993         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1994                 return memcg;
1995
1996         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1997         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1998                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1999                 goto again;
2000         }
2001
2002         /*
2003          * When charge migration first begins, we can have locked and
2004          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
2005          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
2006          */
2007         memcg->move_lock_task = current;
2008         memcg->move_lock_flags = flags;
2009
2010         return memcg;
2011 }
2012 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
2013
2014 /**
2015  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
2016  * @memcg: the memcg
2017  *
2018  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
2019  */
2020 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
2021 {
2022         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2023                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2024
2025                 memcg->move_lock_task = NULL;
2026                 memcg->move_lock_flags = 0;
2027
2028                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2029         }
2030
2031         rcu_read_unlock();
2032 }
2033
2034 /**
2035  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
2036  * @page: the page
2037  */
2038 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2039 {
2040         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
2041 }
2042 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2043
2044 struct memcg_stock_pcp {
2045         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2046         unsigned int nr_pages;
2047         struct work_struct work;
2048         unsigned long flags;
2049 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2050 };
2051 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2052 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2053
2054 /**
2055  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2056  * @memcg: memcg to consume from.
2057  * @nr_pages: how many pages to charge.
2058  *
2059  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2060  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2061  * service an allocation will refill the stock.
2062  *
2063  * returns true if successful, false otherwise.
2064  */
2065 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2066 {
2067         struct memcg_stock_pcp *stock;
2068         unsigned long flags;
2069         bool ret = false;
2070
2071         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2072                 return ret;
2073
2074         local_irq_save(flags);
2075
2076         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2077         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2078                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2079                 ret = true;
2080         }
2081
2082         local_irq_restore(flags);
2083
2084         return ret;
2085 }
2086
2087 /*
2088  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2089  */
2090 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2091 {
2092         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2093
2094         if (stock->nr_pages) {
2095                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2096                 if (do_memsw_account())
2097                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2098                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2099                 stock->nr_pages = 0;
2100         }
2101         stock->cached = NULL;
2102 }
2103
2104 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2105 {
2106         struct memcg_stock_pcp *stock;
2107         unsigned long flags;
2108
2109         /*
2110          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2111          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2112          */
2113         local_irq_save(flags);
2114
2115         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2116         drain_stock(stock);
2117         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2118
2119         local_irq_restore(flags);
2120 }
2121
2122 /*
2123  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2124  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2125  */
2126 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2127 {
2128         struct memcg_stock_pcp *stock;
2129         unsigned long flags;
2130
2131         local_irq_save(flags);
2132
2133         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2134         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2135                 drain_stock(stock);
2136                 stock->cached = memcg;
2137         }
2138         stock->nr_pages += nr_pages;
2139
2140         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2141                 drain_stock(stock);
2142
2143         local_irq_restore(flags);
2144 }
2145
2146 /*
2147  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2148  * of the hierarchy under it.
2149  */
2150 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2151 {
2152         int cpu, curcpu;
2153
2154         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2155         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2156                 return;
2157         /*
2158          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2159          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2160          * as well as workers from this path always operate on the local
2161          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2162          */
2163         curcpu = get_cpu();
2164         for_each_online_cpu(cpu) {
2165                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2166                 struct mem_cgroup *memcg;
2167                 bool flush = false;
2168
2169                 rcu_read_lock();
2170                 memcg = stock->cached;
2171                 if (memcg && stock->nr_pages &&
2172                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2173                         flush = true;
2174                 rcu_read_unlock();
2175
2176                 if (flush &&
2177                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2178                         if (cpu == curcpu)
2179                                 drain_local_stock(&stock->work);
2180                         else
2181                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2182                 }
2183         }
2184         put_cpu();
2185         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2186 }
2187
2188 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2189 {
2190         struct memcg_stock_pcp *stock;
2191         struct mem_cgroup *memcg, *mi;
2192
2193         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2194         drain_stock(stock);
2195
2196         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2197                 int i;
2198
2199                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2200                         int nid;
2201                         long x;
2202
2203                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->stat[i], 0);
2204                         if (x)
2205                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2206                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[i]);
2207
2208                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2209                                 continue;
2210
2211                         for_each_node(nid) {
2212                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2213
2214                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2215                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2216                                 if (x)
2217                                         do {
2218                                                 atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2219                                         } while ((pn = parent_nodeinfo(pn, nid)));
2220                         }
2221                 }
2222
2223                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2224                         long x;
2225
2226                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->events[i], 0);
2227                         if (x)
2228                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2229                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[i]);
2230                 }
2231         }
2232
2233         return 0;
2234 }
2235
2236 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2237                          unsigned int nr_pages,
2238                          gfp_t gfp_mask)
2239 {
2240         do {
2241                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2242                         continue;
2243                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2244                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2245         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2246 }
2247
2248 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2249 {
2250         struct mem_cgroup *memcg;
2251
2252         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2253         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2254 }
2255
2256 /*
2257  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2258  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2259  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2260  */
2261 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2262
2263 /*
2264  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2265  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2266  * below.
2267  *
2268  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2269  *   overage ratio to a delay.
2270  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down down the
2271  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2272  *   to produce a reasonable delay curve.
2273  *
2274  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2275  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2276  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2277  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2278  * example, with a high of 100 megabytes:
2279  *
2280  *  +-------+------------------------+
2281  *  | usage | time to allocate in ms |
2282  *  +-------+------------------------+
2283  *  | 100M  |                      0 |
2284  *  | 101M  |                      6 |
2285  *  | 102M  |                     25 |
2286  *  | 103M  |                     57 |
2287  *  | 104M  |                    102 |
2288  *  | 105M  |                    159 |
2289  *  | 106M  |                    230 |
2290  *  | 107M  |                    313 |
2291  *  | 108M  |                    409 |
2292  *  | 109M  |                    518 |
2293  *  | 110M  |                    639 |
2294  *  | 111M  |                    774 |
2295  *  | 112M  |                    921 |
2296  *  | 113M  |                   1081 |
2297  *  | 114M  |                   1254 |
2298  *  | 115M  |                   1439 |
2299  *  | 116M  |                   1638 |
2300  *  | 117M  |                   1849 |
2301  *  | 118M  |                   2000 |
2302  *  | 119M  |                   2000 |
2303  *  | 120M  |                   2000 |
2304  *  +-------+------------------------+
2305  */
2306  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2307  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2308
2309 /*
2310  * Get the number of jiffies that we should penalise a mischievous cgroup which
2311  * is exceeding its memory.high by checking both it and its ancestors.
2312  */
2313 static unsigned long calculate_high_delay(struct mem_cgroup *memcg,
2314                                           unsigned int nr_pages)
2315 {
2316         unsigned long penalty_jiffies;
2317         u64 max_overage = 0;
2318
2319         do {
2320                 unsigned long usage, high;
2321                 u64 overage;
2322
2323                 usage = page_counter_read(&memcg->memory);
2324                 high = READ_ONCE(memcg->high);
2325
2326                 /*
2327                  * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if
2328                  * it was a threshold of 1 page
2329                  */
2330                 high = max(high, 1UL);
2331
2332                 overage = usage - high;
2333                 overage <<= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2334                 overage = div64_u64(overage, high);
2335
2336                 if (overage > max_overage)
2337                         max_overage = overage;
2338         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2339                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2340
2341         if (!max_overage)
2342                 return 0;
2343
2344         /*
2345          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2346          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2347          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2348          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2349          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2350          * overage amount.
2351          */
2352         penalty_jiffies = max_overage * max_overage * HZ;
2353         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2354         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT;
2355
2356         /*
2357          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2358          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2359          * 4N-sized allocation.
2360          *
2361          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2362          * larger the current charge patch is than that.
2363          */
2364         penalty_jiffies = penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2365
2366         /*
2367          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2368          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2369          * extremely slowly.
2370          */
2371         return min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2372 }
2373
2374 /*
2375  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2376  * and reclaims memory over the high limit.
2377  */
2378 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2379 {
2380         unsigned long penalty_jiffies;
2381         unsigned long pflags;
2382         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2383         struct mem_cgroup *memcg;
2384
2385         if (likely(!nr_pages))
2386                 return;
2387
2388         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2389         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2390         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2391
2392         /*
2393          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2394          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2395          */
2396         penalty_jiffies = calculate_high_delay(memcg, nr_pages);
2397
2398         /*
2399          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2400          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2401          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2402          * been aggressively reclaimed enough yet.
2403          */
2404         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2405                 goto out;
2406
2407         /*
2408          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2409          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2410          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2411          */
2412         psi_memstall_enter(&pflags);
2413         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2414         psi_memstall_leave(&pflags);
2415
2416 out:
2417         css_put(&memcg->css);
2418 }
2419
2420 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2421                       unsigned int nr_pages)
2422 {
2423         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2424         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2425         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2426         struct page_counter *counter;
2427         unsigned long nr_reclaimed;
2428         bool may_swap = true;
2429         bool drained = false;
2430         enum oom_status oom_status;
2431
2432         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2433                 return 0;
2434 retry:
2435         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2436                 return 0;
2437
2438         if (!do_memsw_account() ||
2439             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2440                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2441                         goto done_restock;
2442                 if (do_memsw_account())
2443                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2444                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2445         } else {
2446                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2447                 may_swap = false;
2448         }
2449
2450         if (batch > nr_pages) {
2451                 batch = nr_pages;
2452                 goto retry;
2453         }
2454
2455         /*
2456          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
2457          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
2458          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
2459          * and let these go through as privileged allocations.
2460          */
2461         if (gfp_mask & __GFP_ATOMIC)
2462                 goto force;
2463
2464         /*
2465          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2466          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2467          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2468          * free their memory.
2469          */
2470         if (unlikely(should_force_charge()))
2471                 goto force;
2472
2473         /*
2474          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2475          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2476          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2477          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2478          */
2479         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2480                 goto force;
2481
2482         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2483                 goto nomem;
2484
2485         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2486                 goto nomem;
2487
2488         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2489
2490         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2491                                                     gfp_mask, may_swap);
2492
2493         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2494                 goto retry;
2495
2496         if (!drained) {
2497                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2498                 drained = true;
2499                 goto retry;
2500         }
2501
2502         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2503                 goto nomem;
2504         /*
2505          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2506          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2507          * before killing the task.
2508          *
2509          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2510          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2511          * to regular pages anyway in case of failure.
2512          */
2513         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2514                 goto retry;
2515         /*
2516          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2517          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2518          */
2519         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2520                 goto retry;
2521
2522         if (nr_retries--)
2523                 goto retry;
2524
2525         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2526                 goto nomem;
2527
2528         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2529                 goto force;
2530
2531         if (fatal_signal_pending(current))
2532                 goto force;
2533
2534         /*
2535          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2536          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2537          * couldn't make any progress.
2538          */
2539         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2540                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2541         switch (oom_status) {
2542         case OOM_SUCCESS:
2543                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2544                 goto retry;
2545         case OOM_FAILED:
2546                 goto force;
2547         default:
2548                 goto nomem;
2549         }
2550 nomem:
2551         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2552                 return -ENOMEM;
2553 force:
2554         /*
2555          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2556          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2557          * temporarily by force charging it.
2558          */
2559         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2560         if (do_memsw_account())
2561                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2562         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2563
2564         return 0;
2565
2566 done_restock:
2567         css_get_many(&memcg->css, batch);
2568         if (batch > nr_pages)
2569                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2570
2571         /*
2572          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2573          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2574          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2575          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2576          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2577          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2578          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2579          */
2580         do {
2581                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2582                         /* Don't bother a random interrupted task */
2583                         if (in_interrupt()) {
2584                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2585                                 break;
2586                         }
2587                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2588                         set_notify_resume(current);
2589                         break;
2590                 }
2591         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2592
2593         return 0;
2594 }
2595
2596 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2597 {
2598         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2599                 return;
2600
2601         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2602         if (do_memsw_account())
2603                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2604
2605         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2606 }
2607
2608 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2609 {
2610         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2611
2612         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2613         if (PageLRU(page)) {
2614                 struct lruvec *lruvec;
2615
2616                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2617                 ClearPageLRU(page);
2618                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2619                 *isolated = 1;
2620         } else
2621                 *isolated = 0;
2622 }
2623
2624 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2625 {
2626         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2627
2628         if (isolated) {
2629                 struct lruvec *lruvec;
2630
2631                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2632                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2633                 SetPageLRU(page);
2634                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2635         }
2636         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2637 }
2638
2639 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2640                           bool lrucare)
2641 {
2642         int isolated;
2643
2644         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2645
2646         /*
2647          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2648          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2649          */
2650         if (lrucare)
2651                 lock_page_lru(page, &isolated);
2652
2653         /*
2654          * Nobody should be changing or seriously looking at
2655          * page->mem_cgroup at this point:
2656          *
2657          * - the page is uncharged
2658          *
2659          * - the page is off-LRU
2660          *
2661          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2662          *   a locked page table
2663          *
2664          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2665          *   have the page locked
2666          */
2667         page->mem_cgroup = memcg;
2668
2669         if (lrucare)
2670                 unlock_page_lru(page, isolated);
2671 }
2672
2673 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2674 /*
2675  * Returns a pointer to the memory cgroup to which the kernel object is charged.
2676  *
2677  * The caller must ensure the memcg lifetime, e.g. by taking rcu_read_lock(),
2678  * cgroup_mutex, etc.
2679  */
2680 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_obj(void *p)
2681 {
2682         struct page *page;
2683
2684         if (mem_cgroup_disabled())
2685                 return NULL;
2686
2687         page = virt_to_head_page(p);
2688
2689         /*
2690          * Slab pages don't have page->mem_cgroup set because corresponding
2691          * kmem caches can be reparented during the lifetime. That's why
2692          * memcg_from_slab_page() should be used instead.
2693          */
2694         if (PageSlab(page))
2695                 return memcg_from_slab_page(page);
2696
2697         /* All other pages use page->mem_cgroup */
2698         return page->mem_cgroup;
2699 }
2700
2701 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2702 {
2703         int id, size;
2704         int err;
2705
2706         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2707                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2708         if (id < 0)
2709                 return id;
2710
2711         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2712                 return id;
2713
2714         /*
2715          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2716          * so we have to grow them.
2717          */
2718         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2719
2720         size = 2 * (id + 1);
2721         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2722                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2723         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2724                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2725
2726         err = memcg_update_all_caches(size);
2727         if (!err)
2728                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2729         if (!err)
2730                 memcg_nr_cache_ids = size;
2731
2732         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2733
2734         if (err) {
2735                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2736                 return err;
2737         }
2738         return id;
2739 }
2740
2741 static void memcg_free_cache_id(int id)
2742 {
2743         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2744 }
2745
2746 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2747         struct mem_cgroup *memcg;
2748         struct kmem_cache *cachep;
2749         struct work_struct work;
2750 };
2751
2752 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2753 {
2754         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2755                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2756         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2757         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2758
2759         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2760
2761         css_put(&memcg->css);
2762         kfree(cw);
2763 }
2764
2765 /*
2766  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2767  */
2768 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2769                                                struct kmem_cache *cachep)
2770 {
2771         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2772
2773         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2774                 return;
2775
2776         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2777         if (!cw)
2778                 return;
2779
2780         cw->memcg = memcg;
2781         cw->cachep = cachep;
2782         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2783
2784         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2785 }
2786
2787 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2788 {
2789         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2790                 return true;
2791         return false;
2792 }
2793
2794 /**
2795  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2796  * @cachep: the original global kmem cache
2797  *
2798  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2799  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2800  *
2801  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2802  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2803  * go through with the original cache.
2804  *
2805  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2806  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2807  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2808  * reference.
2809  */
2810 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2811 {
2812         struct mem_cgroup *memcg;
2813         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2814         struct memcg_cache_array *arr;
2815         int kmemcg_id;
2816
2817         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2818
2819         if (memcg_kmem_bypass())
2820                 return cachep;
2821
2822         rcu_read_lock();
2823
2824         if (unlikely(current->active_memcg))
2825                 memcg = current->active_memcg;
2826         else
2827                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2828
2829         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2830                 goto out_unlock;
2831
2832         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2833         if (kmemcg_id < 0)
2834                 goto out_unlock;
2835
2836         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2837
2838         /*
2839          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2840          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2841          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2842          */
2843         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2844
2845         /*
2846          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2847          * context), we could be be predictable and return right away.
2848          * This would guarantee that the allocation being performed
2849          * already belongs in the new cache.
2850          *
2851          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2852          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2853          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2854          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2855          * defer everything.
2856          *
2857          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2858          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2859          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2860          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2861          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2862          * creation of a new kmem_cache.
2863          */
2864         if (unlikely(!memcg_cachep))
2865                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2866         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2867                 cachep = memcg_cachep;
2868 out_unlock:
2869         rcu_read_unlock();
2870         return cachep;
2871 }
2872
2873 /**
2874  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2875  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2876  */
2877 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2878 {
2879         if (!is_root_cache(cachep))
2880                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2881 }
2882
2883 /**
2884  * __memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2885  * @page: page to charge
2886  * @gfp: reclaim mode
2887  * @order: allocation order
2888  * @memcg: memory cgroup to charge
2889  *
2890  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2891  */
2892 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2893                             struct mem_cgroup *memcg)
2894 {
2895         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2896         struct page_counter *counter;
2897         int ret;
2898
2899         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2900         if (ret)
2901                 return ret;
2902
2903         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2904             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2905
2906                 /*
2907                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
2908                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
2909                  * handling code.
2910                  */
2911                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
2912                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
2913                         return 0;
2914                 }
2915                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2916                 return -ENOMEM;
2917         }
2918         return 0;
2919 }
2920
2921 /**
2922  * __memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2923  * @page: page to charge
2924  * @gfp: reclaim mode
2925  * @order: allocation order
2926  *
2927  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2928  */
2929 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2930 {
2931         struct mem_cgroup *memcg;
2932         int ret = 0;
2933
2934         if (memcg_kmem_bypass())
2935                 return 0;
2936
2937         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2938         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2939                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2940                 if (!ret) {
2941                         page->mem_cgroup = memcg;
2942                         __SetPageKmemcg(page);
2943                 }
2944         }
2945         css_put(&memcg->css);
2946         return ret;
2947 }
2948
2949 /**
2950  * __memcg_kmem_uncharge_memcg: uncharge a kmem page
2951  * @memcg: memcg to uncharge
2952  * @nr_pages: number of pages to uncharge
2953  */
2954 void __memcg_kmem_uncharge_memcg(struct mem_cgroup *memcg,
2955                                  unsigned int nr_pages)
2956 {
2957         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2958                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2959
2960         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2961         if (do_memsw_account())
2962                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2963 }
2964 /**
2965  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2966  * @page: page to uncharge
2967  * @order: allocation order
2968  */
2969 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2970 {
2971         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2972         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2973
2974         if (!memcg)
2975                 return;
2976
2977         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2978         __memcg_kmem_uncharge_memcg(memcg, nr_pages);
2979         page->mem_cgroup = NULL;
2980
2981         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2982         if (PageKmemcg(page))
2983                 __ClearPageKmemcg(page);
2984
2985         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2986 }
2987 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2988
2989 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2990
2991 /*
2992  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2993  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2994  */
2995 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2996 {
2997         int i;
2998
2999         if (mem_cgroup_disabled())
3000                 return;
3001
3002         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3003                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
3004
3005         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
3006 }
3007 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3008
3009 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3010 /**
3011  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3012  * @entry: swap entry to be moved
3013  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3014  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3015  *
3016  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3017  * as the mem_cgroup's id of @from.
3018  *
3019  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3020  *
3021  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3022  * both res and memsw, and called css_get().
3023  */
3024 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3025                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3026 {
3027         unsigned short old_id, new_id;
3028
3029         old_id = mem_cgroup_id(from);
3030         new_id = mem_cgroup_id(to);
3031
3032         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3033                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
3034                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
3035                 return 0;
3036         }
3037         return -EINVAL;
3038 }
3039 #else
3040 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3041                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3042 {
3043         return -EINVAL;
3044 }
3045 #endif
3046
3047 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
3048
3049 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
3050                                  unsigned long max, bool memsw)
3051 {
3052         bool enlarge = false;
3053         bool drained = false;
3054         int ret;
3055         bool limits_invariant;
3056         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
3057
3058         do {
3059                 if (signal_pending(current)) {
3060                         ret = -EINTR;
3061                         break;
3062                 }
3063
3064                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3065                 /*
3066                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3067                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3068                  */
3069                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
3070                                            max <= memcg->memsw.max;
3071                 if (!limits_invariant) {
3072                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3073                         ret = -EINVAL;
3074                         break;
3075                 }
3076                 if (max > counter->max)
3077                         enlarge = true;
3078                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3079                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3080
3081                 if (!ret)
3082                         break;
3083
3084                 if (!drained) {
3085                         drain_all_stock(memcg);
3086                         drained = true;
3087                         continue;
3088                 }
3089
3090                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3091                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3092                         ret = -EBUSY;
3093                         break;
3094                 }
3095         } while (true);
3096
3097         if (!ret && enlarge)
3098                 memcg_oom_recover(memcg);
3099
3100         return ret;
3101 }
3102
3103 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3104                                             gfp_t gfp_mask,
3105                                             unsigned long *total_scanned)
3106 {
3107         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3108         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3109         unsigned long reclaimed;
3110         int loop = 0;
3111         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3112         unsigned long excess;
3113         unsigned long nr_scanned;
3114
3115         if (order > 0)
3116                 return 0;
3117
3118         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3119
3120         /*
3121          * Do not even bother to check the largest node if the root
3122          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3123          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3124          */
3125         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3126                 return 0;
3127
3128         /*
3129          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3130          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3131          * pressure
3132          */
3133         do {
3134                 if (next_mz)
3135                         mz = next_mz;
3136                 else
3137                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3138                 if (!mz)
3139                         break;
3140
3141                 nr_scanned = 0;
3142                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3143                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3144                 nr_reclaimed += reclaimed;
3145                 *total_scanned += nr_scanned;
3146                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3147                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3148
3149                 /*
3150                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3151                  * it is time to move on to the next cgroup
3152                  */
3153                 next_mz = NULL;
3154                 if (!reclaimed)
3155                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3156
3157                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3158                 /*
3159                  * One school of thought says that we should not add
3160                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3161                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3162                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3163                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3164                  * term TODO.
3165                  */
3166                 /* If excess == 0, no tree ops */
3167                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3168                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3169                 css_put(&mz->memcg->css);
3170                 loop++;
3171                 /*
3172                  * Could not reclaim anything and there are no more
3173                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3174                  * reclaiming anything.
3175                  */
3176                 if (!nr_reclaimed &&
3177                         (next_mz == NULL ||
3178                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3179                         break;
3180         } while (!nr_reclaimed);
3181         if (next_mz)
3182                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3183         return nr_reclaimed;
3184 }
3185
3186 /*
3187  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3188  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3189  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3190  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3191  */
3192 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3193 {
3194         bool ret;
3195
3196         rcu_read_lock();
3197         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3198         rcu_read_unlock();
3199         return ret;
3200 }
3201
3202 /*
3203  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3204  *
3205  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3206  */
3207 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3208 {
3209         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3210
3211         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3212         lru_add_drain_all();
3213
3214         drain_all_stock(memcg);
3215
3216         /* try to free all pages in this cgroup */
3217         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3218                 int progress;
3219
3220                 if (signal_pending(current))
3221                         return -EINTR;
3222
3223                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3224                                                         GFP_KERNEL, true);
3225                 if (!progress) {
3226                         nr_retries--;
3227                         /* maybe some writeback is necessary */
3228                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3229                 }
3230
3231         }
3232
3233         return 0;
3234 }
3235
3236 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3237                                             char *buf, size_t nbytes,
3238                                             loff_t off)
3239 {
3240         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3241
3242         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3243                 return -EINVAL;
3244         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3245 }
3246
3247 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3248                                      struct cftype *cft)
3249 {
3250         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3251 }
3252
3253 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3254                                       struct cftype *cft, u64 val)
3255 {
3256         int retval = 0;
3257         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3258         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3259
3260         if (memcg->use_hierarchy == val)
3261                 return 0;
3262
3263         /*
3264          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3265          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3266          * occur, provided the current cgroup has no children.
3267          *
3268          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3269          * set if there are no children.
3270          */
3271         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3272                                 (val == 1 || val == 0)) {
3273                 if (!memcg_has_children(memcg))
3274                         memcg->use_hierarchy = val;
3275                 else
3276                         retval = -EBUSY;
3277         } else
3278                 retval = -EINVAL;
3279
3280         return retval;
3281 }
3282
3283 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3284 {
3285         unsigned long val;
3286
3287         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3288                 val = memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) +
3289                         memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS);
3290                 if (swap)
3291                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3292         } else {
3293                 if (!swap)
3294                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3295                 else
3296                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3297         }
3298         return val;
3299 }
3300
3301 enum {
3302         RES_USAGE,
3303         RES_LIMIT,
3304         RES_MAX_USAGE,
3305         RES_FAILCNT,
3306         RES_SOFT_LIMIT,
3307 };
3308
3309 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3310                                struct cftype *cft)
3311 {
3312         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3313         struct page_counter *counter;
3314
3315         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3316         case _MEM:
3317                 counter = &memcg->memory;
3318                 break;
3319         case _MEMSWAP:
3320                 counter = &memcg->memsw;
3321                 break;
3322         case _KMEM:
3323                 counter = &memcg->kmem;
3324                 break;
3325         case _TCP:
3326                 counter = &memcg->tcpmem;
3327                 break;
3328         default:
3329                 BUG();
3330         }
3331
3332         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3333         case RES_USAGE:
3334                 if (counter == &memcg->memory)
3335                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3336                 if (counter == &memcg->memsw)
3337                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3338                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3339         case RES_LIMIT:
3340                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3341         case RES_MAX_USAGE:
3342                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3343         case RES_FAILCNT:
3344                 return counter->failcnt;
3345         case RES_SOFT_LIMIT:
3346                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3347         default:
3348                 BUG();
3349         }
3350 }
3351
3352 static void memcg_flush_percpu_vmstats(struct mem_cgroup *memcg)
3353 {
3354         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT] = {0};
3355         struct mem_cgroup *mi;
3356         int node, cpu, i;
3357
3358         for_each_online_cpu(cpu)
3359                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3360                         stat[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->stat[i], cpu);
3361
3362         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3363                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3364                         atomic_long_add(stat[i], &mi->vmstats[i]);
3365
3366         for_each_node(node) {
3367                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
3368                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
3369
3370                 for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3371                         stat[i] = 0;
3372
3373                 for_each_online_cpu(cpu)
3374                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3375                                 stat[i] += per_cpu(
3376                                         pn->lruvec_stat_cpu->count[i], cpu);
3377
3378                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, node))
3379                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3380                                 atomic_long_add(stat[i], &pi->lruvec_stat[i]);
3381         }
3382 }
3383
3384 static void memcg_flush_percpu_vmevents(struct mem_cgroup *memcg)
3385 {
3386         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3387         struct mem_cgroup *mi;
3388         int cpu, i;
3389
3390         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3391                 events[i] = 0;
3392
3393         for_each_online_cpu(cpu)
3394                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3395                         events[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[i],
3396                                              cpu);
3397
3398         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3399                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3400                         atomic_long_add(events[i], &mi->vmevents[i]);
3401 }
3402
3403 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3404 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3405 {
3406         int memcg_id;
3407
3408         if (cgroup_memory_nokmem)
3409                 return 0;
3410
3411         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3412         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3413
3414         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3415         if (memcg_id < 0)
3416                 return memcg_id;
3417
3418         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3419         /*
3420          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3421          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3422          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3423          * patched.
3424          */
3425         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3426         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3427         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3428
3429         return 0;
3430 }
3431
3432 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3433 {
3434         struct cgroup_subsys_state *css;
3435         struct mem_cgroup *parent, *child;
3436         int kmemcg_id;
3437
3438         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3439                 return;
3440         /*
3441          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3442          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3443          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3444          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3445          */
3446         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3447
3448         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3449         if (!parent)
3450                 parent = root_mem_cgroup;
3451
3452         /*
3453          * Deactivate and reparent kmem_caches.
3454          */
3455         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3456
3457         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3458         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3459
3460         /*
3461          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3462          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3463          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3464          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3465          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3466          * memcg_drain_all_list_lrus().
3467          */
3468         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3469         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3470                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3471                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3472                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3473                 if (!memcg->use_hierarchy)
3474                         break;
3475         }
3476         rcu_read_unlock();
3477
3478         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3479
3480         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3481 }
3482
3483 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3484 {
3485         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3486         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3487                 memcg_offline_kmem(memcg);
3488
3489         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3490                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3491                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3492         }
3493 }
3494 #else
3495 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3496 {
3497         return 0;
3498 }
3499 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3500 {
3501 }
3502 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3503 {
3504 }
3505 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3506
3507 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3508                                  unsigned long max)
3509 {
3510         int ret;
3511
3512         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3513         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3514         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3515         return ret;
3516 }
3517
3518 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3519 {
3520         int ret;
3521
3522         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3523
3524         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3525         if (ret)
3526                 goto out;
3527
3528         if (!memcg->tcpmem_active) {
3529                 /*
3530                  * The active flag needs to be written after the static_key
3531                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3532                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3533                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3534                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3535                  *
3536                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3537                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3538                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3539                  * yet, we'll lose accounting.
3540                  *
3541                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3542                  * because when this value change, the code to process it is not
3543                  * patched in yet.
3544                  */
3545                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3546                 memcg->tcpmem_active = true;
3547         }
3548 out:
3549         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3550         return ret;
3551 }
3552
3553 /*
3554  * The user of this function is...
3555  * RES_LIMIT.
3556  */
3557 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3558                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3559 {
3560         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3561         unsigned long nr_pages;
3562         int ret;
3563
3564         buf = strstrip(buf);
3565         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3566         if (ret)
3567                 return ret;
3568
3569         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3570         case RES_LIMIT:
3571                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3572                         ret = -EINVAL;
3573                         break;
3574                 }
3575                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3576                 case _MEM:
3577                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3578                         break;
3579                 case _MEMSWAP:
3580                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3581                         break;
3582                 case _KMEM:
3583                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
3584                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3585                                      "depend on this functionality.\n");
3586                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3587                         break;
3588                 case _TCP:
3589                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3590                         break;
3591                 }
3592                 break;
3593         case RES_SOFT_LIMIT:
3594                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3595                 ret = 0;
3596                 break;
3597         }
3598         return ret ?: nbytes;
3599 }
3600
3601 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3602                                 size_t nbytes, loff_t off)
3603 {
3604         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3605         struct page_counter *counter;
3606
3607         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3608         case _MEM:
3609                 counter = &memcg->memory;
3610                 break;
3611         case _MEMSWAP:
3612                 counter = &memcg->memsw;
3613                 break;
3614         case _KMEM:
3615                 counter = &memcg->kmem;
3616                 break;
3617         case _TCP:
3618                 counter = &memcg->tcpmem;
3619                 break;
3620         default:
3621                 BUG();
3622         }
3623
3624         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3625         case RES_MAX_USAGE:
3626                 page_counter_reset_watermark(counter);
3627                 break;
3628         case RES_FAILCNT:
3629                 counter->failcnt = 0;
3630                 break;
3631         default:
3632                 BUG();
3633         }
3634
3635         return nbytes;
3636 }
3637
3638 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3639                                         struct cftype *cft)
3640 {
3641         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3642 }
3643
3644 #ifdef CONFIG_MMU
3645 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3646                                         struct cftype *cft, u64 val)
3647 {
3648         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3649
3650         if (val & ~MOVE_MASK)
3651                 return -EINVAL;
3652
3653         /*
3654          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3655          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3656          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3657          * affect task migrations starting after the change.
3658          */
3659         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3660         return 0;
3661 }
3662 #else
3663 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3664                                         struct cftype *cft, u64 val)
3665 {
3666         return -ENOSYS;
3667 }
3668 #endif
3669
3670 #ifdef CONFIG_NUMA
3671
3672 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3673 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3674 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3675
3676 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3677                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3678 {
3679         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, NODE_DATA(nid));
3680         unsigned long nr = 0;
3681         enum lru_list lru;
3682
3683         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3684
3685         for_each_lru(lru) {
3686                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3687                         continue;
3688                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3689         }
3690         return nr;
3691 }
3692
3693 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3694                                              unsigned int lru_mask)
3695 {
3696         unsigned long nr = 0;
3697         enum lru_list lru;
3698
3699         for_each_lru(lru) {
3700                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3701                         continue;
3702                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3703         }
3704         return nr;
3705 }
3706
3707 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3708 {
3709         struct numa_stat {
3710                 const char *name;
3711                 unsigned int lru_mask;
3712         };
3713
3714         static const struct numa_stat stats[] = {
3715                 { "total", LRU_ALL },
3716                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3717                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3718                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3719         };
3720         const struct numa_stat *stat;
3721         int nid;
3722         unsigned long nr;
3723         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3724
3725         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3726                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3727                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3728                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3729                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3730                                                           stat->lru_mask);
3731                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3732                 }
3733                 seq_putc(m, '\n');
3734         }
3735
3736         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3737                 struct mem_cgroup *iter;
3738
3739                 nr = 0;
3740                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3741                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3742                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3743                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3744                         nr = 0;
3745                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3746                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3747                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3748                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3749                 }
3750                 seq_putc(m, '\n');
3751         }
3752
3753         return 0;
3754 }
3755 #endif /* CONFIG_NUMA */
3756
3757 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3758         MEMCG_CACHE,
3759         MEMCG_RSS,
3760         MEMCG_RSS_HUGE,
3761         NR_SHMEM,
3762         NR_FILE_MAPPED,
3763         NR_FILE_DIRTY,
3764         NR_WRITEBACK,
3765         MEMCG_SWAP,
3766 };
3767
3768 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3769         "cache",
3770         "rss",
3771         "rss_huge",
3772         "shmem",
3773         "mapped_file",
3774         "dirty",
3775         "writeback",
3776         "swap",
3777 };
3778
3779 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3780 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3781         PGPGIN,
3782         PGPGOUT,
3783         PGFAULT,
3784         PGMAJFAULT,
3785 };
3786
3787 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3788 {
3789         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3790         unsigned long memory, memsw;
3791         struct mem_cgroup *mi;
3792         unsigned int i;
3793
3794         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3795
3796         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3797                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3798                         continue;
3799                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3800                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3801                            PAGE_SIZE);
3802         }
3803
3804         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3805                 seq_printf(m, "%s %lu\n", vm_event_name(memcg1_events[i]),
3806                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3807
3808         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3809                 seq_printf(m, "%s %lu\n", lru_list_name(i),
3810                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3811                            PAGE_SIZE);
3812
3813         /* Hierarchical information */
3814         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3815         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3816                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3817                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3818         }
3819         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3820                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3821         if (do_memsw_account())
3822                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3823                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3824
3825         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3826                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3827                         continue;
3828                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3829                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3830                            PAGE_SIZE);
3831         }
3832
3833         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3834                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3835                            vm_event_name(memcg1_events[i]),
3836                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3837
3838         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3839                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", lru_list_name(i),
3840                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3841                            PAGE_SIZE);
3842
3843 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3844         {
3845                 pg_data_t *pgdat;
3846                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3847                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3848                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3849                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3850
3851                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3852                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3853                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3854
3855                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3856                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3857                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3858                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3859                 }
3860                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3861                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3862                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3863                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3864         }
3865 #endif
3866
3867         return 0;
3868 }
3869
3870 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3871                                       struct cftype *cft)
3872 {
3873         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3874
3875         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3876 }
3877
3878 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3879                                        struct cftype *cft, u64 val)
3880 {
3881         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3882
3883         if (val > 100)
3884                 return -EINVAL;
3885
3886         if (css->parent)
3887                 memcg->swappiness = val;
3888         else
3889                 vm_swappiness = val;
3890
3891         return 0;
3892 }
3893
3894 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3895 {
3896         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3897         unsigned long usage;
3898         int i;
3899
3900         rcu_read_lock();
3901         if (!swap)
3902                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3903         else
3904                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3905
3906         if (!t)
3907                 goto unlock;
3908
3909         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3910
3911         /*
3912          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3913          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3914          * call of __mem_cgroup_threshold().
3915          */
3916         i = t->current_threshold;
3917
3918         /*
3919          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3920          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3921          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3922          * only one element of the array here.
3923          */
3924         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3925                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3926
3927         /* i = current_threshold + 1 */
3928         i++;
3929
3930         /*
3931          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3932          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3933          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3934          * only one element of the array here.
3935          */
3936         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3937                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3938
3939         /* Update current_threshold */
3940         t->current_threshold = i - 1;
3941 unlock:
3942         rcu_read_unlock();
3943 }
3944
3945 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3946 {
3947         while (memcg) {
3948                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3949                 if (do_memsw_account())
3950                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3951
3952                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3953         }
3954 }
3955
3956 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3957 {
3958         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3959         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3960
3961         if (_a->threshold > _b->threshold)
3962                 return 1;
3963
3964         if (_a->threshold < _b->threshold)
3965                 return -1;
3966
3967         return 0;
3968 }
3969
3970 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3971 {
3972         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3973
3974         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3975
3976         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3977                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3978
3979         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3980         return 0;
3981 }
3982
3983 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3984 {
3985         struct mem_cgroup *iter;
3986
3987         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3988                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3989 }
3990
3991 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3992         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3993 {
3994         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3995         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3996         unsigned long threshold;
3997         unsigned long usage;
3998         int i, size, ret;
3999
4000         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
4001         if (ret)
4002                 return ret;
4003
4004         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4005
4006         if (type == _MEM) {
4007                 thresholds = &memcg->thresholds;
4008                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4009         } else if (type == _MEMSWAP) {
4010                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4011                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4012         } else
4013                 BUG();
4014
4015         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4016         if (thresholds->primary)
4017                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4018
4019         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4020
4021         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4022         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
4023         if (!new) {
4024                 ret = -ENOMEM;
4025                 goto unlock;
4026         }
4027         new->size = size;
4028
4029         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4030         if (thresholds->primary) {
4031                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4032                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4033         }
4034
4035         /* Add new threshold */
4036         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4037         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4038
4039         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4040         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4041                         compare_thresholds, NULL);
4042
4043         /* Find current threshold */
4044         new->current_threshold = -1;
4045         for (i = 0; i < size; i++) {
4046                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4047                         /*
4048                          * new->current_threshold will not be used until
4049                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4050                          * it here.
4051                          */
4052                         ++new->current_threshold;
4053                 } else
4054                         break;
4055         }
4056
4057         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4058         kfree(thresholds->spare);
4059         thresholds->spare = thresholds->primary;
4060
4061         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4062
4063         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4064         synchronize_rcu();
4065
4066 unlock:
4067         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4068
4069         return ret;
4070 }
4071
4072 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4073         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4074 {
4075         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4076 }
4077
4078 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4079         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4080 {
4081         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4082 }
4083
4084 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4085         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4086 {
4087         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4088         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4089         unsigned long usage;
4090         int i, j, size, entries;
4091
4092         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4093
4094         if (type == _MEM) {
4095                 thresholds = &memcg->thresholds;
4096                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4097         } else if (type == _MEMSWAP) {
4098                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4099                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4100         } else
4101                 BUG();
4102
4103         if (!thresholds->primary)
4104                 goto unlock;
4105
4106         /* Check if a threshold crossed before removing */
4107         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4108
4109         /* Calculate new number of threshold */
4110         size = entries = 0;
4111         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4112                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4113                         size++;
4114                 else
4115                         entries++;
4116         }
4117
4118         new = thresholds->spare;
4119
4120         /* If no items related to eventfd have been cleared, nothing to do */
4121         if (!entries)
4122                 goto unlock;
4123
4124         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4125         if (!size) {
4126                 kfree(new);
4127                 new = NULL;
4128                 goto swap_buffers;
4129         }
4130
4131         new->size = size;
4132
4133         /* Copy thresholds and find current threshold */
4134         new->current_threshold = -1;
4135         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4136                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4137                         continue;
4138
4139                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4140                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4141                         /*
4142                          * new->current_threshold will not be used
4143                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4144                          * it here.
4145                          */
4146                         ++new->current_threshold;
4147                 }
4148                 j++;
4149         }
4150
4151 swap_buffers:
4152         /* Swap primary and spare array */
4153         thresholds->spare = thresholds->primary;
4154
4155         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4156
4157         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4158         synchronize_rcu();
4159
4160         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4161         if (!new) {
4162                 kfree(thresholds->spare);
4163                 thresholds->spare = NULL;
4164         }
4165 unlock:
4166         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4167 }
4168
4169 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4170         struct eventfd_ctx *eventfd)
4171 {
4172         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4173 }
4174
4175 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4176         struct eventfd_ctx *eventfd)
4177 {
4178         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4179 }
4180
4181 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4182         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4183 {
4184         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4185
4186         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4187         if (!event)
4188                 return -ENOMEM;
4189
4190         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4191
4192         event->eventfd = eventfd;
4193         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4194
4195         /* already in OOM ? */
4196         if (memcg->under_oom)
4197                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4198         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4199
4200         return 0;
4201 }
4202
4203 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4204         struct eventfd_ctx *eventfd)
4205 {
4206         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4207
4208         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4209
4210         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4211                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4212                         list_del(&ev->list);
4213                         kfree(ev);
4214                 }
4215         }
4216
4217         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4218 }
4219
4220 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4221 {
4222         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4223
4224         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4225         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4226         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4227                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4228         return 0;
4229 }
4230
4231 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4232         struct cftype *cft, u64 val)
4233 {
4234         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4235
4236         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4237         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4238                 return -EINVAL;
4239
4240         memcg->oom_kill_disable = val;
4241         if (!val)
4242                 memcg_oom_recover(memcg);
4243
4244         return 0;
4245 }
4246
4247 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4248
4249 #include <trace/events/writeback.h>
4250
4251 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4252 {
4253         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4254 }
4255
4256 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4257 {
4258         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4259 }
4260
4261 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4262 {
4263         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4264 }
4265
4266 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4267 {
4268         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4269
4270         if (!memcg->css.parent)
4271                 return NULL;
4272
4273         return &memcg->cgwb_domain;
4274 }
4275
4276 /*
4277  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4278  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4279  */
4280 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4281 {
4282         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4283         int cpu;
4284
4285         for_each_online_cpu(cpu)
4286                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4287         if (x < 0)
4288                 x = 0;
4289         return x;
4290 }
4291
4292 /**
4293  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4294  * @wb: bdi_writeback in question
4295  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4296  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4297  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4298  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4299  *
4300  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4301  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4302  * is a bit more involved.
4303  *
4304  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4305  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4306  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4307  * available memory in the system.  The caller should further cap
4308  * *@pheadroom accordingly.
4309  */
4310 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4311                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4312                          unsigned long *pwriteback)
4313 {
4314         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4315         struct mem_cgroup *parent;
4316
4317         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4318
4319         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
4320         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4321         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4322                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4323         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4324
4325         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4326                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
4327                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4328
4329                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4330                 memcg = parent;
4331         }
4332 }
4333
4334 /*
4335  * Foreign dirty flushing
4336  *
4337  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
4338  * trackes ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
4339  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
4340  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
4341  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
4342  * different cgroups isn't a common use-case.
4343  *
4344  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
4345  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
4346  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
4347  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
4348  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
4349  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
4350  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
4351  * make writeback of the dirty pages happen.
4352  *
4353  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repatedly and
4354  * severely throttled after making some progress after each
4355  * dirty_expire_interval while the underyling IO device is almost
4356  * completely idle.
4357  *
4358  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
4359  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
4360  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
4361  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
4362  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
4363  *
4364  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
4365  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
4366  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
4367  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
4368  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
4369  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
4370  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
4371  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
4372  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
4373  *
4374  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
4375  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
4376  * records are lockless and racy.
4377  */
4378 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct page *page,
4379                                              struct bdi_writeback *wb)
4380 {
4381         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
4382         struct memcg_cgwb_frn *frn;
4383         u64 now = get_jiffies_64();
4384         u64 oldest_at = now;
4385         int oldest = -1;
4386         int i;
4387
4388         trace_track_foreign_dirty(page, wb);
4389
4390         /*
4391          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
4392          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
4393          * written out.
4394          */
4395         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4396                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4397                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
4398                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
4399                         break;
4400                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
4401                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4402                         oldest = i;
4403                         oldest_at = frn->at;
4404                 }
4405         }
4406
4407         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
4408                 /*
4409                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
4410                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
4411                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
4412                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
4413                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
4414                  */
4415                 unsigned long update_intv =
4416                         min_t(unsigned long, HZ,
4417                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
4418
4419                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
4420                         frn->at = now;
4421         } else if (oldest >= 0) {
4422                 /* replace the oldest free one */
4423                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
4424                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
4425                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
4426                 frn->at = now;
4427         }
4428 }
4429
4430 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
4431 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
4432 {
4433         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4434         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
4435         u64 now = jiffies_64;
4436         int i;
4437
4438         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4439                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4440
4441                 /*
4442                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
4443                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
4444                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
4445                  * already one in flight.
4446                  */
4447                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
4448                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4449                         frn->at = 0;
4450                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
4451                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id, 0,
4452                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
4453                                                &frn->done);
4454                 }
4455         }
4456 }
4457
4458 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4459
4460 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4461 {
4462         return 0;
4463 }
4464
4465 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4466 {
4467 }
4468
4469 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4470 {
4471 }
4472
4473 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4474
4475 /*
4476  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4477  *
4478  * "cgroup.event_control" implementation.
4479  *
4480  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4481  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4482  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4483  *
4484  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4485  * possible.
4486  */
4487
4488 /*
4489  * Unregister event and free resources.
4490  *
4491  * Gets called from workqueue.
4492  */
4493 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4494 {
4495         struct mem_cgroup_event *event =
4496                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4497         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4498
4499         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4500
4501         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4502
4503         /* Notify userspace the event is going away. */
4504         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4505
4506         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4507         kfree(event);
4508         css_put(&memcg->css);
4509 }
4510
4511 /*
4512  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4513  *
4514  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4515  */
4516 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4517                             int sync, void *key)
4518 {
4519         struct mem_cgroup_event *event =
4520                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4521         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4522         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4523
4524         if (flags & EPOLLHUP) {
4525                 /*
4526                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4527                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4528                  * for us.
4529                  *
4530                  * We can't race against event freeing since the other
4531                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4532                  * which we hold.
4533                  */
4534                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4535                 if (!list_empty(&event->list)) {
4536                         list_del_init(&event->list);
4537                         /*
4538                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4539                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4540                          */
4541                         schedule_work(&event->remove);
4542                 }
4543                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4544         }
4545
4546         return 0;
4547 }
4548
4549 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4550                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4551 {
4552         struct mem_cgroup_event *event =
4553                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4554
4555         event->wqh = wqh;
4556         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4557 }
4558
4559 /*
4560  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4561  *
4562  * Parse input and register new cgroup event handler.
4563  *
4564  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4565  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4566  */
4567 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4568                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4569 {
4570         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4571         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4572         struct mem_cgroup_event *event;
4573         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4574         unsigned int efd, cfd;
4575         struct fd efile;
4576         struct fd cfile;
4577         const char *name;
4578         char *endp;
4579         int ret;
4580
4581         buf = strstrip(buf);
4582
4583         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4584         if (*endp != ' ')
4585                 return -EINVAL;
4586         buf = endp + 1;
4587
4588         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4589         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4590                 return -EINVAL;
4591         buf = endp + 1;
4592
4593         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4594         if (!event)
4595                 return -ENOMEM;
4596
4597         event->memcg = memcg;
4598         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4599         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4600         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4601         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4602
4603         efile = fdget(efd);
4604         if (!efile.file) {
4605                 ret = -EBADF;
4606                 goto out_kfree;
4607         }
4608
4609         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4610         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4611                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4612                 goto out_put_efile;
4613         }
4614
4615         cfile = fdget(cfd);
4616         if (!cfile.file) {
4617                 ret = -EBADF;
4618                 goto out_put_eventfd;
4619         }
4620
4621         /* the process need read permission on control file */
4622         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4623         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4624         if (ret < 0)
4625                 goto out_put_cfile;
4626
4627         /*
4628          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4629          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4630          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4631          * is for compatibility anyway.
4632          *
4633          * DO NOT ADD NEW FILES.
4634          */
4635         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4636
4637         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4638                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4639                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4640         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4641                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4642                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4643         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4644                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4645                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4646         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4647                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4648                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4649         } else {
4650                 ret = -EINVAL;
4651                 goto out_put_cfile;
4652         }
4653
4654         /*
4655          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4656          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4657          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4658          */
4659         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4660                                                &memory_cgrp_subsys);
4661         ret = -EINVAL;
4662         if (IS_ERR(cfile_css))
4663                 goto out_put_cfile;
4664         if (cfile_css != css) {
4665                 css_put(cfile_css);
4666                 goto out_put_cfile;
4667         }
4668
4669         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4670         if (ret)
4671                 goto out_put_css;
4672
4673         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4674
4675         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4676         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4677         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4678
4679         fdput(cfile);
4680         fdput(efile);
4681
4682         return nbytes;
4683
4684 out_put_css:
4685         css_put(css);
4686 out_put_cfile:
4687         fdput(cfile);
4688 out_put_eventfd:
4689         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4690 out_put_efile:
4691         fdput(efile);
4692 out_kfree:
4693         kfree(event);
4694
4695         return ret;
4696 }
4697
4698 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4699         {
4700                 .name = "usage_in_bytes",
4701                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4702                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4703         },
4704         {
4705                 .name = "max_usage_in_bytes",
4706                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4707                 .write = mem_cgroup_reset,
4708                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4709         },
4710         {
4711                 .name = "limit_in_bytes",
4712                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4713                 .write = mem_cgroup_write,
4714                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4715         },
4716         {
4717                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4718                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4719                 .write = mem_cgroup_write,
4720                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4721         },
4722         {
4723                 .name = "failcnt",
4724                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4725                 .write = mem_cgroup_reset,
4726                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4727         },
4728         {
4729                 .name = "stat",
4730                 .seq_show = memcg_stat_show,
4731         },
4732         {
4733                 .name = "force_empty",
4734                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4735         },
4736         {
4737                 .name = "use_hierarchy",
4738                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4739                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4740         },
4741         {
4742                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4743                 .write = memcg_write_event_control,
4744                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4745         },
4746         {
4747                 .name = "swappiness",
4748                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4749                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4750         },
4751         {
4752                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4753                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4754                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4755         },
4756         {
4757                 .name = "oom_control",
4758                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4759                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4760                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4761         },
4762         {
4763                 .name = "pressure_level",
4764         },
4765 #ifdef CONFIG_NUMA
4766         {
4767                 .name = "numa_stat",
4768                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4769         },
4770 #endif
4771         {
4772                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4773                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4774                 .write = mem_cgroup_write,
4775                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4776         },
4777         {
4778                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4779                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4780                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4781         },
4782         {
4783                 .name = "kmem.failcnt",
4784                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4785                 .write = mem_cgroup_reset,
4786                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4787         },
4788         {
4789                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4790                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4791                 .write = mem_cgroup_reset,
4792                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4793         },
4794 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && \
4795         (defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG))
4796         {
4797                 .name = "kmem.slabinfo",
4798                 .seq_start = memcg_slab_start,
4799                 .seq_next = memcg_slab_next,
4800                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4801                 .seq_show = memcg_slab_show,
4802         },
4803 #endif
4804         {
4805                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4806                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4807                 .write = mem_cgroup_write,
4808                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4809         },
4810         {
4811                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4812                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4813                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4814         },
4815         {
4816                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4817                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4818                 .write = mem_cgroup_reset,
4819                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4820         },
4821         {
4822                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4823                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4824                 .write = mem_cgroup_reset,
4825                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4826         },
4827         { },    /* terminate */
4828 };
4829
4830 /*
4831  * Private memory cgroup IDR
4832  *
4833  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4834  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4835  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4836  * memory-controlled cgroups to 64k.
4837  *
4838  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4839  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4840  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4841  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4842  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4843  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4844  *
4845  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4846  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4847  * when the CSS is offlined.
4848  *
4849  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4850  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4851  * those references are manageable from userspace.
4852  */
4853
4854 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4855
4856 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4857 {
4858         if (memcg->id.id > 0) {
4859                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4860                 memcg->id.id = 0;
4861         }
4862 }
4863
4864 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4865 {
4866         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4867 }
4868
4869 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4870 {
4871         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4872                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4873
4874                 /* Memcg ID pins CSS */
4875                 css_put(&memcg->css);
4876         }
4877 }
4878
4879 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4880 {
4881         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4882 }
4883
4884 /**
4885  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4886  * @id: the memcg id to look up
4887  *
4888  * Caller must hold rcu_read_lock().
4889  */
4890 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4891 {
4892         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4893         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4894 }
4895
4896 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4897 {
4898         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4899         int tmp = node;
4900         /*
4901          * This routine is called against possible nodes.
4902          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4903          *
4904          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4905          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4906          *       function.
4907          */
4908         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4909                 tmp = -1;
4910         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4911         if (!pn)
4912                 return 1;
4913
4914         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4915         if (!pn->lruvec_stat_local) {
4916                 kfree(pn);
4917                 return 1;
4918         }
4919
4920         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4921         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4922                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4923                 kfree(pn);
4924                 return 1;
4925         }
4926
4927         lruvec_init(&pn->lruvec);
4928         pn->usage_in_excess = 0;
4929         pn->on_tree = false;
4930         pn->memcg = memcg;
4931
4932         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4933         return 0;
4934 }
4935
4936 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4937 {
4938         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4939
4940         if (!pn)
4941                 return;
4942
4943         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4944         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4945         kfree(pn);
4946 }
4947
4948 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4949 {
4950         int node;
4951
4952         for_each_node(node)
4953                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4954         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
4955         free_percpu(memcg->vmstats_local);
4956         kfree(memcg);
4957 }
4958
4959 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4960 {
4961         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4962         /*
4963          * Flush percpu vmstats and vmevents to guarantee the value correctness
4964          * on parent's and all ancestor levels.
4965          */
4966         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg);
4967         memcg_flush_percpu_vmevents(memcg);
4968         __mem_cgroup_free(memcg);
4969 }
4970
4971 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4972 {
4973         struct mem_cgroup *memcg;
4974         unsigned int size;
4975         int node;
4976         int __maybe_unused i;
4977
4978         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4979         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4980
4981         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4982         if (!memcg)
4983                 return NULL;
4984
4985         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4986                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4987                                  GFP_KERNEL);
4988         if (memcg->id.id < 0)
4989                 goto fail;
4990
4991         memcg->vmstats_local = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
4992         if (!memcg->vmstats_local)
4993                 goto fail;
4994
4995         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
4996         if (!memcg->vmstats_percpu)
4997                 goto fail;
4998
4999         for_each_node(node)
5000                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
5001                         goto fail;
5002
5003         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
5004                 goto fail;
5005
5006         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
5007         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5008         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5009         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5010         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5011         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5012         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5013         memcg->socket_pressure = jiffies;
5014 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5015         memcg->kmemcg_id = -1;
5016 #endif
5017 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5018         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
5019         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5020                 memcg->cgwb_frn[i].done =
5021                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
5022 #endif
5023 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5024         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5025         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
5026         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
5027 #endif
5028         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
5029         return memcg;
5030 fail:
5031         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5032         __mem_cgroup_free(memcg);
5033         return NULL;
5034 }
5035
5036 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5037 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5038 {
5039         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
5040         struct mem_cgroup *memcg;
5041         long error = -ENOMEM;
5042
5043         memcg = mem_cgroup_alloc();
5044         if (!memcg)
5045                 return ERR_PTR(error);
5046
5047         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5048         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5049         if (parent) {
5050                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5051                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5052         }
5053         if (parent && parent->use_hierarchy) {
5054                 memcg->use_hierarchy = true;
5055                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5056                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5057                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5058                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5059                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5060         } else {
5061                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5062                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5063                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5064                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5065                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5066                 /*
5067                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5068                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5069                  * unfortunate state in our controller.
5070                  */
5071                 if (parent != root_mem_cgroup)
5072                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5073         }
5074
5075         /* The following stuff does not apply to the root */
5076         if (!parent) {
5077 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5078                 INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
5079 #endif
5080                 root_mem_cgroup = memcg;
5081                 return &memcg->css;
5082         }
5083
5084         error = memcg_online_kmem(memcg);
5085         if (error)
5086                 goto fail;
5087
5088         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5089                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5090
5091         return &memcg->css;
5092 fail:
5093         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5094         mem_cgroup_free(memcg);
5095         return ERR_PTR(-ENOMEM);
5096 }
5097
5098 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5099 {
5100         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5101
5102         /*
5103          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
5104          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5105          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5106          */
5107         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
5108                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5109                 return -ENOMEM;
5110         }
5111
5112         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5113         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5114         css_get(css);
5115         return 0;
5116 }
5117
5118 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5119 {
5120         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5121         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5122
5123         /*
5124          * Unregister events and notify userspace.
5125          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5126          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5127          */
5128         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5129         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5130                 list_del_init(&event->list);
5131                 schedule_work(&event->remove);
5132         }
5133         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5134
5135         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5136         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5137
5138         memcg_offline_kmem(memcg);
5139         wb_memcg_offline(memcg);
5140
5141         drain_all_stock(memcg);
5142
5143         mem_cgroup_id_put(memcg);
5144 }
5145
5146 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5147 {
5148         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5149
5150         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5151 }
5152
5153 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5154 {
5155         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5156         int __maybe_unused i;
5157
5158 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5159         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5160                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5161 #endif
5162         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5163                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5164
5165         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5166                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5167
5168         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5169         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5170         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5171         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
5172         memcg_free_kmem(memcg);
5173         mem_cgroup_free(memcg);
5174 }
5175
5176 /**
5177  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5178  * @css: the target css
5179  *
5180  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5181  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5182  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5183  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5184  * made visible again.
5185  *
5186  * The current implementation only resets the essential configurations.
5187  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5188  */
5189 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5190 {
5191         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5192
5193         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5194         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5195         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
5196         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5197         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5198         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5199         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5200         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5201         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5202         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5203 }
5204
5205 #ifdef CONFIG_MMU
5206 /* Handlers for move charge at task migration. */
5207 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5208 {
5209         int ret;
5210
5211         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5212         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5213         if (!ret) {
5214                 mc.precharge += count;
5215                 return ret;
5216         }
5217
5218         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5219         while (count--) {
5220                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5221                 if (ret)
5222                         return ret;
5223                 mc.precharge++;
5224                 cond_resched();
5225         }
5226         return 0;
5227 }
5228
5229 union mc_target {
5230         struct page     *page;
5231         swp_entry_t     ent;
5232 };
5233
5234 enum mc_target_type {
5235         MC_TARGET_NONE = 0,
5236         MC_TARGET_PAGE,
5237         MC_TARGET_SWAP,
5238         MC_TARGET_DEVICE,
5239 };
5240
5241 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5242                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5243 {
5244         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5245
5246         if (!page || !page_mapped(page))
5247                 return NULL;
5248         if (PageAnon(page)) {
5249                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5250                         return NULL;
5251         } else {
5252                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5253                         return NULL;
5254         }
5255         if (!get_page_unless_zero(page))
5256                 return NULL;
5257
5258         return page;
5259 }
5260
5261 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5262 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5263                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5264 {
5265         struct page *page = NULL;
5266         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5267
5268         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
5269                 return NULL;
5270
5271         /*
5272          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5273          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5274          * as special swap entry in the CPU page table.
5275          */
5276         if (is_device_private_entry(ent)) {
5277                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5278                 /*
5279                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5280                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5281                  */
5282                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5283                         return NULL;
5284                 return page;
5285         }
5286
5287         /*
5288          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5289          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5290          */
5291         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5292         if (do_memsw_account())
5293                 entry->val = ent.val;
5294
5295         return page;
5296 }
5297 #else
5298 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5299                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5300 {
5301         return NULL;
5302 }
5303 #endif
5304
5305 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5306                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5307 {
5308         struct page *page = NULL;
5309         struct address_space *mapping;
5310         pgoff_t pgoff;
5311
5312         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5313                 return NULL;
5314         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5315                 return NULL;
5316
5317         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5318         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5319
5320         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5321 #ifdef CONFIG_SWAP
5322         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5323         if (shmem_mapping(mapping)) {
5324                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5325                 if (xa_is_value(page)) {
5326                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5327                         if (do_memsw_account())
5328                                 *entry = swp;
5329                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
5330                                              swp_offset(swp));
5331                 }
5332         } else
5333                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5334 #else
5335         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5336 #endif
5337         return page;
5338 }
5339
5340 /**
5341  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5342  * @page: the page
5343  * @compound: charge the page as compound or small page
5344  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5345  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5346  *
5347  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5348  *
5349  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5350  * from old cgroup.
5351  */
5352 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5353                                    bool compound,
5354                                    struct mem_cgroup *from,
5355                                    struct mem_cgroup *to)
5356 {
5357         struct lruvec *from_vec, *to_vec;
5358         struct pglist_data *pgdat;
5359         unsigned long flags;
5360         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5361         int ret;
5362         bool anon;
5363
5364         VM_BUG_ON(from == to);
5365         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5366         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5367
5368         /*
5369          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5370          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
5371          */
5372         ret = -EBUSY;
5373         if (!trylock_page(page))
5374                 goto out;
5375
5376         ret = -EINVAL;
5377         if (page->mem_cgroup != from)
5378                 goto out_unlock;
5379
5380         anon = PageAnon(page);
5381
5382         pgdat = page_pgdat(page);
5383         from_vec = mem_cgroup_lruvec(from, pgdat);
5384         to_vec = mem_cgroup_lruvec(to, pgdat);
5385
5386         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
5387
5388         if (!anon && page_mapped(page)) {
5389                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5390                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5391         }
5392
5393         /*
5394          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
5395          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
5396          * So mapping should be stable for dirty pages.
5397          */
5398         if (!anon && PageDirty(page)) {
5399                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5400
5401                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
5402                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
5403                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
5404                 }
5405         }
5406
5407         if (PageWriteback(page)) {
5408                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5409                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5410         }
5411
5412         /*
5413          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
5414          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
5415          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
5416          */
5417
5418         /* caller should have done css_get */
5419         page->mem_cgroup = to;
5420
5421         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
5422
5423         ret = 0;
5424
5425         local_irq_disable();
5426         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
5427         memcg_check_events(to, page);
5428         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
5429         memcg_check_events(from, page);
5430         local_irq_enable();
5431 out_unlock:
5432         unlock_page(page);
5433 out:
5434         return ret;
5435 }
5436
5437 /**
5438  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5439  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5440  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5441  * @ptent: the pte to be checked
5442  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5443  *
5444  * Returns
5445  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5446  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5447  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5448  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5449  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5450  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5451  *     in target->ent.
5452  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5453  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5454  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5455  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5456  *     regular page.
5457  *
5458  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5459  *
5460  * Called with pte lock held.
5461  */
5462
5463 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5464                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5465 {
5466         struct page *page = NULL;
5467         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5468         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5469
5470         if (pte_present(ptent))
5471                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5472         else if (is_swap_pte(ptent))
5473                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5474         else if (pte_none(ptent))
5475                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5476
5477         if (!page && !ent.val)
5478                 return ret;
5479         if (page) {
5480                 /*
5481                  * Do only loose check w/o serialization.
5482                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5483                  * not under LRU exclusion.
5484                  */
5485                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5486                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5487                         if (is_device_private_page(page))
5488                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5489                         if (target)
5490                                 target->page = page;
5491                 }
5492                 if (!ret || !target)
5493                         put_page(page);
5494         }
5495         /*
5496          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5497          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5498          */
5499         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5500             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5501                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5502                 if (target)
5503                         target->ent = ent;
5504         }
5505         return ret;
5506 }
5507
5508 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5509 /*
5510  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5511  * not support them for now.
5512  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5513  */
5514 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5515                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5516 {
5517         struct page *page = NULL;
5518         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5519
5520         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5521                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5522                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5523                 return ret;
5524         }
5525         page = pmd_page(pmd);
5526         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5527         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5528                 return ret;
5529         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5530                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5531                 if (target) {
5532                         get_page(page);
5533                         target->page = page;
5534                 }
5535         }
5536         return ret;
5537 }
5538 #else
5539 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5540                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5541 {
5542         return MC_TARGET_NONE;
5543 }
5544 #endif
5545
5546 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5547                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5548                                         struct mm_walk *walk)
5549 {
5550         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5551         pte_t *pte;
5552         spinlock_t *ptl;
5553
5554         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5555         if (ptl) {
5556                 /*
5557                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5558                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5559                  * this might change.
5560                  */
5561                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5562                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5563                 spin_unlock(ptl);
5564                 return 0;
5565         }
5566
5567         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5568                 return 0;
5569         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5570         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5571                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5572                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5573         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5574         cond_resched();
5575
5576         return 0;
5577 }
5578
5579 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
5580         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5581 };
5582
5583 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5584 {
5585         unsigned long precharge;
5586
5587         down_read(&mm->mmap_sem);
5588         walk_page_range(mm, 0, mm->highest_vm_end, &precharge_walk_ops, NULL);
5589         up_read(&mm->mmap_sem);
5590
5591         precharge = mc.precharge;
5592         mc.precharge = 0;
5593
5594         return precharge;
5595 }
5596
5597 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5598 {
5599         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5600
5601         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5602         mc.moving_task = current;
5603         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5604 }
5605
5606 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5607 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5608 {
5609         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5610         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5611
5612         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5613         if (mc.precharge) {
5614                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5615                 mc.precharge = 0;
5616         }
5617         /*
5618          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5619          * we must uncharge here.
5620          */
5621         if (mc.moved_charge) {
5622                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5623                 mc.moved_charge = 0;
5624         }
5625         /* we must fixup refcnts and charges */
5626         if (mc.moved_swap) {
5627                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5628                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5629                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5630
5631                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5632
5633                 /*
5634                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5635                  * should uncharge to->memory.
5636                  */
5637                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5638                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5639
5640                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5641                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5642
5643                 mc.moved_swap = 0;
5644         }
5645         memcg_oom_recover(from);
5646         memcg_oom_recover(to);
5647         wake_up_all(&mc.waitq);
5648 }
5649
5650 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5651 {
5652         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5653
5654         /*
5655          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5656          * task migration.
5657          */
5658         mc.moving_task = NULL;
5659         __mem_cgroup_clear_mc();
5660         spin_lock(&mc.lock);
5661         mc.from = NULL;
5662         mc.to = NULL;
5663         mc.mm = NULL;
5664         spin_unlock(&mc.lock);
5665
5666         mmput(mm);
5667 }
5668
5669 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5670 {
5671         struct cgroup_subsys_state *css;
5672         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5673         struct mem_cgroup *from;
5674         struct task_struct *leader, *p;
5675         struct mm_struct *mm;
5676         unsigned long move_flags;
5677         int ret = 0;
5678
5679         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5680         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5681                 return 0;
5682
5683         /*
5684          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5685          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5686          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5687          * multiple.
5688          */
5689         p = NULL;
5690         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5691                 WARN_ON_ONCE(p);
5692                 p = leader;
5693                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5694         }
5695         if (!p)
5696                 return 0;
5697
5698         /*
5699          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5700          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5701          * So we need to save it, and keep it going.
5702          */
5703         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5704         if (!move_flags)
5705                 return 0;
5706
5707         from = mem_cgroup_from_task(p);
5708
5709         VM_BUG_ON(from == memcg);
5710
5711         mm = get_task_mm(p);
5712         if (!mm)
5713                 return 0;
5714         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5715         if (mm->owner == p) {
5716                 VM_BUG_ON(mc.from);
5717                 VM_BUG_ON(mc.to);
5718                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5719                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5720                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5721
5722                 spin_lock(&mc.lock);
5723                 mc.mm = mm;
5724                 mc.from = from;
5725                 mc.to = memcg;
5726                 mc.flags = move_flags;
5727                 spin_unlock(&mc.lock);
5728                 /* We set mc.moving_task later */
5729
5730                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5731                 if (ret)
5732                         mem_cgroup_clear_mc();
5733         } else {
5734                 mmput(mm);
5735         }
5736         return ret;
5737 }
5738
5739 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5740 {
5741         if (mc.to)
5742                 mem_cgroup_clear_mc();
5743 }
5744
5745 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5746                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5747                                 struct mm_walk *walk)
5748 {
5749         int ret = 0;
5750         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5751         pte_t *pte;
5752         spinlock_t *ptl;
5753         enum mc_target_type target_type;
5754         union mc_target target;
5755         struct page *page;
5756
5757         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5758         if (ptl) {
5759                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5760                         spin_unlock(ptl);
5761                         return 0;
5762                 }
5763                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5764                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5765                         page = target.page;
5766                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5767                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5768                                                              mc.from, mc.to)) {
5769                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5770                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5771                                 }
5772                                 putback_lru_page(page);
5773                         }
5774                         put_page(page);
5775                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5776                         page = target.page;
5777                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5778                                                      mc.from, mc.to)) {
5779                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5780                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5781                         }
5782                         put_page(page);
5783                 }
5784                 spin_unlock(ptl);
5785                 return 0;
5786         }
5787
5788         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5789                 return 0;
5790 retry:
5791         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5792         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5793                 pte_t ptent = *(pte++);
5794                 bool device = false;
5795                 swp_entry_t ent;
5796
5797                 if (!mc.precharge)
5798                         break;
5799
5800                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5801                 case MC_TARGET_DEVICE:
5802                         device = true;
5803                         /* fall through */
5804                 case MC_TARGET_PAGE:
5805                         page = target.page;
5806                         /*
5807                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5808                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5809                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5810                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5811                          */
5812                         if (PageTransCompound(page))
5813                                 goto put;
5814                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5815                                 goto put;
5816                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5817                                                 mc.from, mc.to)) {
5818                                 mc.precharge--;
5819                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5820                                 mc.moved_charge++;
5821                         }
5822                         if (!device)
5823                                 putback_lru_page(page);
5824 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5825                         put_page(page);
5826                         break;
5827                 case MC_TARGET_SWAP:
5828                         ent = target.ent;
5829                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5830                                 mc.precharge--;
5831                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5832                                 mc.moved_swap++;
5833                         }
5834                         break;
5835                 default:
5836                         break;
5837                 }
5838         }
5839         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5840         cond_resched();
5841
5842         if (addr != end) {
5843                 /*
5844                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5845                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5846                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5847                  * phase.
5848                  */
5849                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5850                 if (!ret)
5851                         goto retry;
5852         }
5853
5854         return ret;
5855 }
5856
5857 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
5858         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5859 };
5860
5861 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5862 {
5863         lru_add_drain_all();
5864         /*
5865          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5866          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5867          * for already started RCU-only updates to finish.
5868          */
5869         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5870         synchronize_rcu();
5871 retry:
5872         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5873                 /*
5874                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5875                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5876                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5877                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5878                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5879                  */
5880                 __mem_cgroup_clear_mc();
5881                 cond_resched();
5882                 goto retry;
5883         }
5884         /*
5885          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5886          * additional charge, the page walk just aborts.
5887          */
5888         walk_page_range(mc.mm, 0, mc.mm->highest_vm_end, &charge_walk_ops,
5889                         NULL);
5890
5891         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5892         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5893 }
5894
5895 static void mem_cgroup_move_task(void)
5896 {
5897         if (mc.to) {
5898                 mem_cgroup_move_charge();
5899                 mem_cgroup_clear_mc();
5900         }
5901 }
5902 #else   /* !CONFIG_MMU */
5903 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5904 {
5905         return 0;
5906 }
5907 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5908 {
5909 }
5910 static void mem_cgroup_move_task(void)
5911 {
5912 }
5913 #endif
5914
5915 /*
5916  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5917  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5918  * attempt.
5919  */
5920 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5921 {
5922         /*
5923          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5924          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5925          * on for the root memcg is enough.
5926          */
5927         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5928                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5929         else
5930                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5931 }
5932
5933 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5934 {
5935         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5936                 seq_puts(m, "max\n");
5937         else
5938                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5939
5940         return 0;
5941 }
5942
5943 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5944                                struct cftype *cft)
5945 {
5946         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5947
5948         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5949 }
5950
5951 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5952 {
5953         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5954                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
5955 }
5956
5957 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5958                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5959 {
5960         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5961         unsigned long min;
5962         int err;
5963
5964         buf = strstrip(buf);
5965         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5966         if (err)
5967                 return err;
5968
5969         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5970
5971         return nbytes;
5972 }
5973
5974 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5975 {
5976         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5977                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
5978 }
5979
5980 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5981                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5982 {
5983         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5984         unsigned long low;
5985         int err;
5986
5987         buf = strstrip(buf);
5988         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5989         if (err)
5990                 return err;
5991
5992         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
5993
5994         return nbytes;
5995 }
5996
5997 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5998 {
5999         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
6000 }
6001
6002 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
6003                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6004 {
6005         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6006         unsigned int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6007         bool drained = false;
6008         unsigned long high;
6009         int err;
6010
6011         buf = strstrip(buf);
6012         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
6013         if (err)
6014                 return err;
6015
6016         memcg->high = high;
6017
6018         for (;;) {
6019                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6020                 unsigned long reclaimed;
6021
6022                 if (nr_pages <= high)
6023                         break;
6024
6025                 if (signal_pending(current))
6026                         break;
6027
6028                 if (!drained) {
6029                         drain_all_stock(memcg);
6030                         drained = true;
6031                         continue;
6032                 }
6033
6034                 reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
6035                                                          GFP_KERNEL, true);
6036
6037                 if (!reclaimed && !nr_retries--)
6038                         break;
6039         }
6040
6041         return nbytes;
6042 }
6043
6044 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6045 {
6046         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6047                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
6048 }
6049
6050 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6051                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6052 {
6053         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6054         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6055         bool drained = false;
6056         unsigned long max;
6057         int err;
6058
6059         buf = strstrip(buf);
6060         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6061         if (err)
6062                 return err;
6063
6064         xchg(&memcg->memory.max, max);
6065
6066         for (;;) {
6067                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6068
6069                 if (nr_pages <= max)
6070                         break;
6071
6072                 if (signal_pending(current))
6073                         break;
6074
6075                 if (!drained) {
6076                         drain_all_stock(memcg);
6077                         drained = true;
6078                         continue;
6079                 }
6080
6081                 if (nr_reclaims) {
6082                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
6083                                                           GFP_KERNEL, true))
6084                                 nr_reclaims--;
6085                         continue;
6086                 }
6087
6088                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
6089                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
6090                         break;
6091         }
6092
6093         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6094         return nbytes;
6095 }
6096
6097 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
6098 {
6099         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
6100         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
6101         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
6102         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
6103         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
6104                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
6105 }
6106
6107 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6108 {
6109         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6110
6111         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
6112         return 0;
6113 }
6114
6115 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
6116 {
6117         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6118
6119         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
6120         return 0;
6121 }
6122
6123 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6124 {
6125         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6126         char *buf;
6127
6128         buf = memory_stat_format(memcg);
6129         if (!buf)
6130                 return -ENOMEM;
6131         seq_puts(m, buf);
6132         kfree(buf);
6133         return 0;
6134 }
6135
6136 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
6137 {
6138         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6139
6140         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
6141
6142         return 0;
6143 }
6144
6145 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
6146                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6147 {
6148         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6149         int ret, oom_group;
6150
6151         buf = strstrip(buf);
6152         if (!buf)
6153                 return -EINVAL;
6154
6155         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
6156         if (ret)
6157                 return ret;
6158
6159         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
6160                 return -EINVAL;
6161
6162         memcg->oom_group = oom_group;
6163
6164         return nbytes;
6165 }
6166
6167 static struct cftype memory_files[] = {
6168         {
6169                 .name = "current",
6170                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6171                 .read_u64 = memory_current_read,
6172         },
6173         {
6174                 .name = "min",
6175                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6176                 .seq_show = memory_min_show,
6177                 .write = memory_min_write,
6178         },
6179         {
6180                 .name = "low",
6181                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6182                 .seq_show = memory_low_show,
6183                 .write = memory_low_write,
6184         },
6185         {
6186                 .name = "high",
6187                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6188                 .seq_show = memory_high_show,
6189                 .write = memory_high_write,
6190         },
6191         {
6192                 .name = "max",
6193                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6194                 .seq_show = memory_max_show,
6195                 .write = memory_max_write,
6196         },
6197         {
6198                 .name = "events",
6199                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6200                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
6201                 .seq_show = memory_events_show,
6202         },
6203         {
6204                 .name = "events.local",
6205                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6206                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
6207                 .seq_show = memory_events_local_show,
6208         },
6209         {
6210                 .name = "stat",
6211                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6212                 .seq_show = memory_stat_show,
6213         },
6214         {
6215                 .name = "oom.group",
6216                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
6217                 .seq_show = memory_oom_group_show,
6218                 .write = memory_oom_group_write,
6219         },
6220         { }     /* terminate */
6221 };
6222
6223 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6224         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6225         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6226         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6227         .css_released = mem_cgroup_css_released,
6228         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6229         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6230         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6231         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6232         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6233         .bind = mem_cgroup_bind,
6234         .dfl_cftypes = memory_files,
6235         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6236         .early_init = 0,
6237 };
6238
6239 /**
6240  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6241  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6242  * @memcg: the memory cgroup to check
6243  *
6244  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6245  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6246  *
6247  * Returns one of the following:
6248  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
6249  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
6250  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
6251  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
6252  *
6253  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
6254  *
6255  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
6256  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
6257  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
6258  *
6259  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
6260  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
6261  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
6262  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
6263  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
6264  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
6265  * protected memory.
6266  *
6267  *                                             low_usage
6268  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
6269  *                                        siblings_low_usage
6270  *
6271  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
6272  * low_usage = |
6273  *             | 0, otherwise.
6274  *
6275  *
6276  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
6277  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
6278  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
6279  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
6280  * distribution.
6281  *
6282  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
6283  *
6284  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
6285  *    //\\
6286  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
6287  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
6288  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
6289  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
6290  *
6291  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
6292  * is expected (approximately):
6293  *
6294  *     A/memory.current = 2G
6295  *
6296  *     B/memory.current = 1.3G
6297  *     C/memory.current = 0.6G
6298  *     D/memory.current = 0
6299  *     E/memory.current = 0
6300  *
6301  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
6302  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
6303  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
6304  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
6305  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
6306  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
6307  * as memory.low is a best-effort mechanism.
6308  */
6309 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
6310                                                 struct mem_cgroup *memcg)
6311 {
6312         struct mem_cgroup *parent;
6313         unsigned long emin, parent_emin;
6314         unsigned long elow, parent_elow;
6315         unsigned long usage;
6316
6317         if (mem_cgroup_disabled())
6318                 return MEMCG_PROT_NONE;
6319
6320         if (!root)
6321                 root = root_mem_cgroup;
6322         if (memcg == root)
6323                 return MEMCG_PROT_NONE;
6324
6325         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6326         if (!usage)
6327                 return MEMCG_PROT_NONE;
6328
6329         emin = memcg->memory.min;
6330         elow = memcg->memory.low;
6331
6332         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
6333         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
6334         if (!parent)
6335                 return MEMCG_PROT_NONE;
6336
6337         if (parent == root)
6338                 goto exit;
6339
6340         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
6341         emin = min(emin, parent_emin);
6342         if (emin && parent_emin) {
6343                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
6344
6345                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
6346                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
6347                         &parent->memory.children_min_usage);
6348
6349                 if (min_usage && siblings_min_usage)
6350                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
6351                                    siblings_min_usage);
6352         }
6353
6354         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
6355         elow = min(elow, parent_elow);
6356         if (elow && parent_elow) {
6357                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
6358
6359                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
6360                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
6361                         &parent->memory.children_low_usage);
6362
6363                 if (low_usage && siblings_low_usage)
6364                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
6365                                    siblings_low_usage);
6366         }
6367
6368 exit:
6369         memcg->memory.emin = emin;
6370         memcg->memory.elow = elow;
6371
6372         if (usage <= emin)
6373                 return MEMCG_PROT_MIN;
6374         else if (usage <= elow)
6375                 return MEMCG_PROT_LOW;
6376         else
6377                 return MEMCG_PROT_NONE;
6378 }
6379
6380 /**
6381  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6382  * @page: page to charge
6383  * @mm: mm context of the victim
6384  * @gfp_mask: reclaim mode
6385  * @memcgp: charged memcg return
6386  * @compound: charge the page as compound or small page
6387  *
6388  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6389  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6390  *
6391  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6392  * Otherwise, an error code is returned.
6393  *
6394  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6395  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6396  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6397  */
6398 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6399                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6400                           bool compound)
6401 {
6402         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6403         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6404         int ret = 0;
6405
6406         if (mem_cgroup_disabled())
6407                 goto out;
6408
6409         if (PageSwapCache(page)) {
6410                 /*
6411                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6412                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6413                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6414                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6415                  * in turn serializes uncharging.
6416                  */
6417                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6418                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6419                         goto out;
6420
6421                 if (do_swap_account) {
6422                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6423                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6424
6425                         rcu_read_lock();
6426                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6427                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6428                                 memcg = NULL;
6429                         rcu_read_unlock();
6430                 }
6431         }
6432
6433         if (!memcg)
6434                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6435
6436         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6437
6438         css_put(&memcg->css);
6439 out:
6440         *memcgp = memcg;
6441         return ret;
6442 }
6443
6444 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6445                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6446                           bool compound)
6447 {
6448         struct mem_cgroup *memcg;
6449         int ret;
6450
6451         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6452         memcg = *memcgp;
6453         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6454         return ret;
6455 }
6456
6457 /**
6458  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6459  * @page: page to charge
6460  * @memcg: memcg to charge the page to
6461  * @lrucare: page might be on LRU already
6462  * @compound: charge the page as compound or small page
6463  *
6464  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6465  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6466  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6467  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6468  *
6469  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6470  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6471  *
6472  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6473  */
6474 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6475                               bool lrucare, bool compound)
6476 {
6477         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6478
6479         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6480         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6481
6482         if (mem_cgroup_disabled())
6483                 return;
6484         /*
6485          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6486          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6487          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6488          */
6489         if (!memcg)
6490                 return;
6491
6492         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6493
6494         local_irq_disable();
6495         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6496         memcg_check_events(memcg, page);
6497         local_irq_enable();
6498
6499         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6500                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6501                 /*
6502                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6503                  * let's not wait for it.  The page already received a
6504                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6505                  */
6506                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6507         }
6508 }
6509
6510 /**
6511  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6512  * @page: page to charge
6513  * @memcg: memcg to charge the page to
6514  * @compound: charge the page as compound or small page
6515  *
6516  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6517  */
6518 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6519                 bool compound)
6520 {
6521         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6522
6523         if (mem_cgroup_disabled())
6524                 return;
6525         /*
6526          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6527          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6528          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6529          */
6530         if (!memcg)
6531                 return;
6532
6533         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6534 }
6535
6536 struct uncharge_gather {
6537         struct mem_cgroup *memcg;
6538         unsigned long pgpgout;
6539         unsigned long nr_anon;
6540         unsigned long nr_file;
6541         unsigned long nr_kmem;
6542         unsigned long nr_huge;
6543         unsigned long nr_shmem;
6544         struct page *dummy_page;
6545 };
6546
6547 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6548 {
6549         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6550 }
6551
6552 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6553 {
6554         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6555         unsigned long flags;
6556
6557         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6558                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6559                 if (do_memsw_account())
6560                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6561                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6562                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6563                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6564         }
6565
6566         local_irq_save(flags);
6567         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6568         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6569         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6570         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6571         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6572         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
6573         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6574         local_irq_restore(flags);
6575
6576         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6577                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6578 }
6579
6580 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6581 {
6582         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6583         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6584                         !PageHWPoison(page) , page);
6585
6586         if (!page->mem_cgroup)
6587                 return;
6588
6589         /*
6590          * Nobody should be changing or seriously looking at
6591          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6592          * exclusive access to the page.
6593          */
6594
6595         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6596                 if (ug->memcg) {
6597                         uncharge_batch(ug);
6598                         uncharge_gather_clear(ug);
6599                 }
6600                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6601         }
6602
6603         if (!PageKmemcg(page)) {
6604                 unsigned int nr_pages = 1;
6605
6606                 if (PageTransHuge(page)) {
6607                         nr_pages = compound_nr(page);
6608                         ug->nr_huge += nr_pages;
6609                 }
6610                 if (PageAnon(page))
6611                         ug->nr_anon += nr_pages;
6612                 else {
6613                         ug->nr_file += nr_pages;
6614                         if (PageSwapBacked(page))
6615                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6616                 }
6617                 ug->pgpgout++;
6618         } else {
6619                 ug->nr_kmem += compound_nr(page);
6620                 __ClearPageKmemcg(page);
6621         }
6622
6623         ug->dummy_page = page;
6624         page->mem_cgroup = NULL;
6625 }
6626
6627 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6628 {
6629         struct uncharge_gather ug;
6630         struct list_head *next;
6631
6632         uncharge_gather_clear(&ug);
6633
6634         /*
6635          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6636          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6637          */
6638         next = page_list->next;
6639         do {
6640                 struct page *page;
6641
6642                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6643                 next = page->lru.next;
6644
6645                 uncharge_page(page, &ug);
6646         } while (next != page_list);
6647
6648         if (ug.memcg)
6649                 uncharge_batch(&ug);
6650 }
6651
6652 /**
6653  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6654  * @page: page to uncharge
6655  *
6656  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6657  * mem_cgroup_commit_charge().
6658  */
6659 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6660 {
6661         struct uncharge_gather ug;
6662
6663         if (mem_cgroup_disabled())
6664                 return;
6665
6666         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6667         if (!page->mem_cgroup)
6668                 return;
6669
6670         uncharge_gather_clear(&ug);
6671         uncharge_page(page, &ug);
6672         uncharge_batch(&ug);
6673 }
6674
6675 /**
6676  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6677  * @page_list: list of pages to uncharge
6678  *
6679  * Uncharge a list of pages previously charged with
6680  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6681  */
6682 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6683 {
6684         if (mem_cgroup_disabled())
6685                 return;
6686
6687         if (!list_empty(page_list))
6688                 uncharge_list(page_list);
6689 }
6690
6691 /**
6692  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6693  * @oldpage: currently circulating page
6694  * @newpage: replacement page
6695  *
6696  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6697  * be uncharged upon free.
6698  *
6699  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6700  */
6701 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6702 {
6703         struct mem_cgroup *memcg;
6704         unsigned int nr_pages;
6705         unsigned long flags;
6706
6707         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6708         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6709         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6710         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6711                        newpage);
6712
6713         if (mem_cgroup_disabled())
6714                 return;
6715
6716         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6717         if (newpage->mem_cgroup)
6718                 return;
6719
6720         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6721         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6722         if (!memcg)
6723                 return;
6724
6725         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6726         nr_pages = hpage_nr_pages(newpage);
6727
6728         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6729         if (do_memsw_account())
6730                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6731         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6732
6733         commit_charge(newpage, memcg, false);
6734
6735         local_irq_save(flags);
6736         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, PageTransHuge(newpage),
6737                         nr_pages);
6738         memcg_check_events(memcg, newpage);
6739         local_irq_restore(flags);
6740 }
6741
6742 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6743 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6744
6745 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6746 {
6747         struct mem_cgroup *memcg;
6748
6749         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6750                 return;
6751
6752         /* Do not associate the sock with unrelated interrupted task's memcg. */
6753         if (in_interrupt())
6754                 return;
6755
6756         rcu_read_lock();
6757         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6758         if (memcg == root_mem_cgroup)
6759                 goto out;
6760         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6761                 goto out;
6762         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6763                 sk->sk_memcg = memcg;
6764 out:
6765         rcu_read_unlock();
6766 }
6767
6768 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6769 {
6770         if (sk->sk_memcg)
6771                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6772 }
6773
6774 /**
6775  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6776  * @memcg: memcg to charge
6777  * @nr_pages: number of pages to charge
6778  *
6779  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6780  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6781  */
6782 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6783 {
6784         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6785
6786         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6787                 struct page_counter *fail;
6788
6789                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6790                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6791                         return true;
6792                 }
6793                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6794                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6795                 return false;
6796         }
6797
6798         /* Don't block in the packet receive path */
6799         if (in_softirq())
6800                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6801
6802         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6803
6804         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6805                 return true;
6806
6807         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6808         return false;
6809 }
6810
6811 /**
6812  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6813  * @memcg: memcg to uncharge
6814  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6815  */
6816 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6817 {
6818         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6819                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6820                 return;
6821         }
6822
6823         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6824
6825         refill_stock(memcg, nr_pages);
6826 }
6827
6828 static int __init cgroup_memory(char *s)
6829 {
6830         char *token;
6831
6832         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6833                 if (!*token)
6834                         continue;
6835                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6836                         cgroup_memory_nosocket = true;
6837                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6838                         cgroup_memory_nokmem = true;
6839         }
6840         return 0;
6841 }
6842 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6843
6844 /*
6845  * subsys_initcall() for memory controller.
6846  *
6847  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6848  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6849  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6850  * should be initialized from here.
6851  */
6852 static int __init mem_cgroup_init(void)
6853 {
6854         int cpu, node;
6855
6856 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6857         /*
6858          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6859          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6860          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6861          * destroyed simultaneously.
6862          */
6863         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6864         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6865 #endif
6866
6867         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6868                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6869
6870         for_each_possible_cpu(cpu)
6871                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6872                           drain_local_stock);
6873
6874         for_each_node(node) {
6875                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6876
6877                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6878                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6879
6880                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6881                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6882                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6883                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6884         }
6885
6886         return 0;
6887 }
6888 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6889
6890 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6891 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6892 {
6893         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6894                 /*
6895                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6896                  * always be >= 1.
6897                  */
6898                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6899                         VM_BUG_ON(1);
6900                         break;
6901                 }
6902                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6903                 if (!memcg)
6904                         memcg = root_mem_cgroup;
6905         }
6906         return memcg;
6907 }
6908
6909 /**
6910  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6911  * @page: page whose memsw charge to transfer
6912  * @entry: swap entry to move the charge to
6913  *
6914  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6915  */
6916 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6917 {
6918         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6919         unsigned int nr_entries;
6920         unsigned short oldid;
6921
6922         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6923         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6924
6925         if (!do_memsw_account())
6926                 return;
6927
6928         memcg = page->mem_cgroup;
6929
6930         /* Readahead page, never charged */
6931         if (!memcg)
6932                 return;
6933
6934         /*
6935          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6936          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6937          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6938          */
6939         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6940         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6941         /* Get references for the tail pages, too */
6942         if (nr_entries > 1)
6943                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6944         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6945                                    nr_entries);
6946         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6947         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6948
6949         page->mem_cgroup = NULL;
6950
6951         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6952                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6953
6954         if (memcg != swap_memcg) {
6955                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
6956                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
6957                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
6958         }
6959
6960         /*
6961          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
6962          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
6963          * important here to have the interrupts disabled because it is the
6964          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
6965          */
6966         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
6967         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
6968                                      -nr_entries);
6969         memcg_check_events(memcg, page);
6970
6971         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6972                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
6973 }
6974
6975 /**
6976  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
6977  * @page: page being added to swap
6978  * @entry: swap entry to charge
6979  *
6980  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
6981  *
6982  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
6983  */
6984 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
6985 {
6986         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
6987         struct page_counter *counter;
6988         struct mem_cgroup *memcg;
6989         unsigned short oldid;
6990
6991         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
6992                 return 0;
6993
6994         memcg = page->mem_cgroup;
6995
6996         /* Readahead page, never charged */
6997         if (!memcg)
6998                 return 0;
6999
7000         if (!entry.val) {
7001                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7002                 return 0;
7003         }
7004
7005         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7006
7007         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
7008             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
7009                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
7010                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7011                 mem_cgroup_id_put(memcg);
7012                 return -ENOMEM;
7013         }
7014
7015         /* Get references for the tail pages, too */
7016         if (nr_pages > 1)
7017                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
7018         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
7019         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7020         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
7021
7022         return 0;
7023 }
7024
7025 /**
7026  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
7027  * @entry: swap entry to uncharge
7028  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
7029  */
7030 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
7031 {
7032         struct mem_cgroup *memcg;
7033         unsigned short id;
7034
7035         if (!do_swap_account)
7036                 return;
7037
7038         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
7039         rcu_read_lock();
7040         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7041         if (memcg) {
7042                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7043                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7044                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
7045                         else
7046                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
7047                 }
7048                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
7049                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
7050         }
7051         rcu_read_unlock();
7052 }
7053
7054 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
7055 {
7056         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
7057
7058         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7059                 return nr_swap_pages;
7060         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7061                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
7062                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
7063                                       page_counter_read(&memcg->swap));
7064         return nr_swap_pages;
7065 }
7066
7067 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
7068 {
7069         struct mem_cgroup *memcg;
7070
7071         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
7072
7073         if (vm_swap_full())
7074                 return true;
7075         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7076                 return false;
7077
7078         memcg = page->mem_cgroup;
7079         if (!memcg)
7080                 return false;
7081
7082         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7083                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
7084                         return true;
7085
7086         return false;
7087 }
7088
7089 /* for remember boot option*/
7090 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
7091 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
7092 #else
7093 static int really_do_swap_account __initdata;
7094 #endif
7095
7096 static int __init enable_swap_account(char *s)
7097 {
7098         if (!strcmp(s, "1"))
7099                 really_do_swap_account = 1;
7100         else if (!strcmp(s, "0"))
7101                 really_do_swap_account = 0;
7102         return 1;
7103 }
7104 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7105
7106 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7107                              struct cftype *cft)
7108 {
7109         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7110
7111         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
7112 }
7113
7114 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7115 {
7116         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7117                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
7118 }
7119
7120 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7121                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7122 {
7123         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7124         unsigned long max;
7125         int err;
7126
7127         buf = strstrip(buf);
7128         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7129         if (err)
7130                 return err;
7131
7132         xchg(&memcg->swap.max, max);
7133
7134         return nbytes;
7135 }
7136
7137 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7138 {
7139         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7140
7141         seq_printf(m, "max %lu\n",
7142                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
7143         seq_printf(m, "fail %lu\n",
7144                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
7145
7146         return 0;
7147 }
7148
7149 static struct cftype swap_files[] = {
7150         {
7151                 .name = "swap.current",
7152                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7153                 .read_u64 = swap_current_read,
7154         },
7155         {
7156                 .name = "swap.max",
7157                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7158                 .seq_show = swap_max_show,
7159                 .write = swap_max_write,
7160         },
7161         {
7162                 .name = "swap.events",
7163                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7164                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
7165                 .seq_show = swap_events_show,
7166         },
7167         { }     /* terminate */
7168 };
7169
7170 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
7171         {
7172                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
7173                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
7174                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7175         },
7176         {
7177                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
7178                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
7179                 .write = mem_cgroup_reset,
7180                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7181         },
7182         {
7183                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
7184                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
7185                 .write = mem_cgroup_write,
7186                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7187         },
7188         {
7189                 .name = "memsw.failcnt",
7190                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
7191                 .write = mem_cgroup_reset,
7192                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7193         },
7194         { },    /* terminate */
7195 };
7196
7197 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
7198 {
7199         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7200                 do_swap_account = 1;
7201                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7202                                                swap_files));
7203                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7204                                                   memsw_cgroup_files));
7205         }
7206         return 0;
7207 }
7208 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
7209
7210 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */