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