mm: kmem: rename memcg_kmem_(un)charge() into memcg_kmem_(un)charge_page()
[platform/kernel/linux-rpi.git] / mm / memcontrol.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /* memcontrol.c - Memory Controller
3  *
4  * Copyright IBM Corporation, 2007
5  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
6  *
7  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
8  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
9  *
10  * Memory thresholds
11  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
12  * Author: Kirill A. Shutemov
13  *
14  * Kernel Memory Controller
15  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
16  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
17  *
18  * Native page reclaim
19  * Charge lifetime sanitation
20  * Lockless page tracking & accounting
21  * Unified hierarchy configuration model
22  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
23  */
24
25 #include <linux/page_counter.h>
26 #include <linux/memcontrol.h>
27 #include <linux/cgroup.h>
28 #include <linux/pagewalk.h>
29 #include <linux/sched/mm.h>
30 #include <linux/shmem_fs.h>
31 #include <linux/hugetlb.h>
32 #include <linux/pagemap.h>
33 #include <linux/vm_event_item.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/swap_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include <linux/tracehook.h>
60 #include <linux/psi.h>
61 #include <linux/seq_buf.h>
62 #include "internal.h"
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/ip.h>
65 #include "slab.h"
66
67 #include <linux/uaccess.h>
68
69 #include <trace/events/vmscan.h>
70
71 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
72 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
73
74 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
75
76 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
77
78 /* Socket memory accounting disabled? */
79 static bool cgroup_memory_nosocket;
80
81 /* Kernel memory accounting disabled? */
82 static bool cgroup_memory_nokmem;
83
84 /* Whether the swap controller is active */
85 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
86 int do_swap_account __read_mostly;
87 #else
88 #define do_swap_account         0
89 #endif
90
91 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
92 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_cgwb_frn_waitq);
93 #endif
94
95 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
96 static bool do_memsw_account(void)
97 {
98         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
99 }
100
101 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
102 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
103
104 /*
105  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
106  * their hierarchy representation
107  */
108
109 struct mem_cgroup_tree_per_node {
110         struct rb_root rb_root;
111         struct rb_node *rb_rightmost;
112         spinlock_t lock;
113 };
114
115 struct mem_cgroup_tree {
116         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
117 };
118
119 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
120
121 /* for OOM */
122 struct mem_cgroup_eventfd_list {
123         struct list_head list;
124         struct eventfd_ctx *eventfd;
125 };
126
127 /*
128  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
129  */
130 struct mem_cgroup_event {
131         /*
132          * memcg which the event belongs to.
133          */
134         struct mem_cgroup *memcg;
135         /*
136          * eventfd to signal userspace about the event.
137          */
138         struct eventfd_ctx *eventfd;
139         /*
140          * Each of these stored in a list by the cgroup.
141          */
142         struct list_head list;
143         /*
144          * register_event() callback will be used to add new userspace
145          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
146          * on eventfd to send notification to userspace.
147          */
148         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
149                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
150         /*
151          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
152          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
153          * if you want provide notification functionality.
154          */
155         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
156                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
157         /*
158          * All fields below needed to unregister event when
159          * userspace closes eventfd.
160          */
161         poll_table pt;
162         wait_queue_head_t *wqh;
163         wait_queue_entry_t wait;
164         struct work_struct remove;
165 };
166
167 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
168 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
169
170 /* Stuffs for move charges at task migration. */
171 /*
172  * Types of charges to be moved.
173  */
174 #define MOVE_ANON       0x1U
175 #define MOVE_FILE       0x2U
176 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
177
178 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
179 static struct move_charge_struct {
180         spinlock_t        lock; /* for from, to */
181         struct mm_struct  *mm;
182         struct mem_cgroup *from;
183         struct mem_cgroup *to;
184         unsigned long flags;
185         unsigned long precharge;
186         unsigned long moved_charge;
187         unsigned long moved_swap;
188         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
189         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
190 } mc = {
191         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
192         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
193 };
194
195 /*
196  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
197  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
198  */
199 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
200 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
201
202 enum charge_type {
203         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
204         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
205         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
206         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
207         NR_CHARGE_TYPE,
208 };
209
210 /* for encoding cft->private value on file */
211 enum res_type {
212         _MEM,
213         _MEMSWAP,
214         _OOM_TYPE,
215         _KMEM,
216         _TCP,
217 };
218
219 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
220 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
221 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
222 /* Used for OOM nofiier */
223 #define OOM_CONTROL             (0)
224
225 /*
226  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
227  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
228  * be used for reference counting.
229  */
230 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
231         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
232              iter != NULL;                              \
233              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
234
235 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
236         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
237              iter != NULL;                              \
238              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
239
240 static inline bool should_force_charge(void)
241 {
242         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
243                 (current->flags & PF_EXITING);
244 }
245
246 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
247 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
248 {
249         if (!memcg)
250                 memcg = root_mem_cgroup;
251         return &memcg->vmpressure;
252 }
253
254 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
255 {
256         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
257 }
258
259 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
260 /*
261  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
262  * The main reason for not using cgroup id for this:
263  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
264  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
265  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
266  *  200 entry array for that.
267  *
268  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
269  * will double each time we have to increase it.
270  */
271 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
272 int memcg_nr_cache_ids;
273
274 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
275 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
276
277 void memcg_get_cache_ids(void)
278 {
279         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
280 }
281
282 void memcg_put_cache_ids(void)
283 {
284         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
285 }
286
287 /*
288  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
289  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
290  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
291  * tunable, but that is strictly not necessary.
292  *
293  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
294  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
295  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
296  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
297  * increase ours as well if it increases.
298  */
299 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
300 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
301
302 /*
303  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
304  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
305  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
306  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
307  */
308 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
309 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
310
311 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
312 #endif
313
314 static int memcg_shrinker_map_size;
315 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
316
317 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
318 {
319         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
320 }
321
322 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
323                                          int size, int old_size)
324 {
325         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
326         int nid;
327
328         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
329
330         for_each_node(nid) {
331                 old = rcu_dereference_protected(
332                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
333                 /* Not yet online memcg */
334                 if (!old)
335                         return 0;
336
337                 new = kvmalloc_node(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL, nid);
338                 if (!new)
339                         return -ENOMEM;
340
341                 /* Set all old bits, clear all new bits */
342                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
343                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
344
345                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
346                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
347         }
348
349         return 0;
350 }
351
352 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
353 {
354         struct mem_cgroup_per_node *pn;
355         struct memcg_shrinker_map *map;
356         int nid;
357
358         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
359                 return;
360
361         for_each_node(nid) {
362                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
363                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
364                 if (map)
365                         kvfree(map);
366                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
367         }
368 }
369
370 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
371 {
372         struct memcg_shrinker_map *map;
373         int nid, size, ret = 0;
374
375         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
376                 return 0;
377
378         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
379         size = memcg_shrinker_map_size;
380         for_each_node(nid) {
381                 map = kvzalloc_node(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL, nid);
382                 if (!map) {
383                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
384                         ret = -ENOMEM;
385                         break;
386                 }
387                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
388         }
389         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
390
391         return ret;
392 }
393
394 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
395 {
396         int size, old_size, ret = 0;
397         struct mem_cgroup *memcg;
398
399         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
400         old_size = memcg_shrinker_map_size;
401         if (size <= old_size)
402                 return 0;
403
404         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
405         if (!root_mem_cgroup)
406                 goto unlock;
407
408         for_each_mem_cgroup(memcg) {
409                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
410                         continue;
411                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
412                 if (ret) {
413                         mem_cgroup_iter_break(NULL, memcg);
414                         goto unlock;
415                 }
416         }
417 unlock:
418         if (!ret)
419                 memcg_shrinker_map_size = size;
420         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
421         return ret;
422 }
423
424 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
425 {
426         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
427                 struct memcg_shrinker_map *map;
428
429                 rcu_read_lock();
430                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
431                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
432                 smp_mb__before_atomic();
433                 set_bit(shrinker_id, map->map);
434                 rcu_read_unlock();
435         }
436 }
437
438 /**
439  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
440  * @page: page of interest
441  *
442  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
443  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
444  * until it is released.
445  *
446  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
447  * is returned.
448  */
449 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
450 {
451         struct mem_cgroup *memcg;
452
453         memcg = page->mem_cgroup;
454
455         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
456                 memcg = root_mem_cgroup;
457
458         return &memcg->css;
459 }
460
461 /**
462  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
463  * @page: the page
464  *
465  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
466  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
467  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
468  *
469  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
470  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
471  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
472  * do not care (such as procfs interfaces).
473  */
474 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
475 {
476         struct mem_cgroup *memcg;
477         unsigned long ino = 0;
478
479         rcu_read_lock();
480         if (PageSlab(page) && !PageTail(page))
481                 memcg = memcg_from_slab_page(page);
482         else
483                 memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
484         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
485                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
486         if (memcg)
487                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
488         rcu_read_unlock();
489         return ino;
490 }
491
492 static struct mem_cgroup_per_node *
493 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
494 {
495         int nid = page_to_nid(page);
496
497         return memcg->nodeinfo[nid];
498 }
499
500 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
501 soft_limit_tree_node(int nid)
502 {
503         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
507 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
508 {
509         int nid = page_to_nid(page);
510
511         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
512 }
513
514 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
515                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
516                                          unsigned long new_usage_in_excess)
517 {
518         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
519         struct rb_node *parent = NULL;
520         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
521         bool rightmost = true;
522
523         if (mz->on_tree)
524                 return;
525
526         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
527         if (!mz->usage_in_excess)
528                 return;
529         while (*p) {
530                 parent = *p;
531                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
532                                         tree_node);
533                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
534                         p = &(*p)->rb_left;
535                         rightmost = false;
536                 }
537
538                 /*
539                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
540                  * limit by the same amount
541                  */
542                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
543                         p = &(*p)->rb_right;
544         }
545
546         if (rightmost)
547                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
548
549         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
550         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
551         mz->on_tree = true;
552 }
553
554 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
555                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
556 {
557         if (!mz->on_tree)
558                 return;
559
560         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
561                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
562
563         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
564         mz->on_tree = false;
565 }
566
567 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
568                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
569 {
570         unsigned long flags;
571
572         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
573         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
574         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
575 }
576
577 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
578 {
579         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
580         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
581         unsigned long excess = 0;
582
583         if (nr_pages > soft_limit)
584                 excess = nr_pages - soft_limit;
585
586         return excess;
587 }
588
589 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
590 {
591         unsigned long excess;
592         struct mem_cgroup_per_node *mz;
593         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
594
595         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
596         if (!mctz)
597                 return;
598         /*
599          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
600          * because their event counter is not touched.
601          */
602         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
603                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
604                 excess = soft_limit_excess(memcg);
605                 /*
606                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
607                  * mem is over its softlimit.
608                  */
609                 if (excess || mz->on_tree) {
610                         unsigned long flags;
611
612                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
613                         /* if on-tree, remove it */
614                         if (mz->on_tree)
615                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
616                         /*
617                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
618                          * If excess is 0, no tree ops.
619                          */
620                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
621                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
622                 }
623         }
624 }
625
626 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
627 {
628         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
629         struct mem_cgroup_per_node *mz;
630         int nid;
631
632         for_each_node(nid) {
633                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
634                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
635                 if (mctz)
636                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
637         }
638 }
639
640 static struct mem_cgroup_per_node *
641 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
642 {
643         struct mem_cgroup_per_node *mz;
644
645 retry:
646         mz = NULL;
647         if (!mctz->rb_rightmost)
648                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
649
650         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
651                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
652         /*
653          * Remove the node now but someone else can add it back,
654          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
655          * position in the tree.
656          */
657         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
658         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
659             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
660                 goto retry;
661 done:
662         return mz;
663 }
664
665 static struct mem_cgroup_per_node *
666 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
667 {
668         struct mem_cgroup_per_node *mz;
669
670         spin_lock_irq(&mctz->lock);
671         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
672         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
673         return mz;
674 }
675
676 /**
677  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
678  * @memcg: the memory cgroup
679  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
680  * @val: delta to add to the counter, can be negative
681  */
682 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val)
683 {
684         long x;
685
686         if (mem_cgroup_disabled())
687                 return;
688
689         x = val + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->stat[idx]);
690         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
691                 struct mem_cgroup *mi;
692
693                 /*
694                  * Batch local counters to keep them in sync with
695                  * the hierarchical ones.
696                  */
697                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->stat[idx], x);
698                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
699                         atomic_long_add(x, &mi->vmstats[idx]);
700                 x = 0;
701         }
702         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->stat[idx], x);
703 }
704
705 static struct mem_cgroup_per_node *
706 parent_nodeinfo(struct mem_cgroup_per_node *pn, int nid)
707 {
708         struct mem_cgroup *parent;
709
710         parent = parent_mem_cgroup(pn->memcg);
711         if (!parent)
712                 return NULL;
713         return mem_cgroup_nodeinfo(parent, nid);
714 }
715
716 /**
717  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
718  * @lruvec: the lruvec
719  * @idx: the stat item
720  * @val: delta to add to the counter, can be negative
721  *
722  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
723  * function updates the all three counters that are affected by a
724  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
725  */
726 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
727                         int val)
728 {
729         pg_data_t *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
730         struct mem_cgroup_per_node *pn;
731         struct mem_cgroup *memcg;
732         long x;
733
734         /* Update node */
735         __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
736
737         if (mem_cgroup_disabled())
738                 return;
739
740         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
741         memcg = pn->memcg;
742
743         /* Update memcg */
744         __mod_memcg_state(memcg, idx, val);
745
746         /* Update lruvec */
747         __this_cpu_add(pn->lruvec_stat_local->count[idx], val);
748
749         x = val + __this_cpu_read(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx]);
750         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
751                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
752
753                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, pgdat->node_id))
754                         atomic_long_add(x, &pi->lruvec_stat[idx]);
755                 x = 0;
756         }
757         __this_cpu_write(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx], x);
758 }
759
760 void __mod_lruvec_slab_state(void *p, enum node_stat_item idx, int val)
761 {
762         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(virt_to_page(p));
763         struct mem_cgroup *memcg;
764         struct lruvec *lruvec;
765
766         rcu_read_lock();
767         memcg = mem_cgroup_from_obj(p);
768
769         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
770         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup) {
771                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
772         } else {
773                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
774                 __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
775         }
776         rcu_read_unlock();
777 }
778
779 void mod_memcg_obj_state(void *p, int idx, int val)
780 {
781         struct mem_cgroup *memcg;
782
783         rcu_read_lock();
784         memcg = mem_cgroup_from_obj(p);
785         if (memcg)
786                 mod_memcg_state(memcg, idx, val);
787         rcu_read_unlock();
788 }
789
790 /**
791  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
792  * @memcg: the memory cgroup
793  * @idx: the event item
794  * @count: the number of events that occured
795  */
796 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
797                           unsigned long count)
798 {
799         unsigned long x;
800
801         if (mem_cgroup_disabled())
802                 return;
803
804         x = count + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->events[idx]);
805         if (unlikely(x > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
806                 struct mem_cgroup *mi;
807
808                 /*
809                  * Batch local counters to keep them in sync with
810                  * the hierarchical ones.
811                  */
812                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->events[idx], x);
813                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
814                         atomic_long_add(x, &mi->vmevents[idx]);
815                 x = 0;
816         }
817         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->events[idx], x);
818 }
819
820 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
821 {
822         return atomic_long_read(&memcg->vmevents[event]);
823 }
824
825 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
826 {
827         long x = 0;
828         int cpu;
829
830         for_each_possible_cpu(cpu)
831                 x += per_cpu(memcg->vmstats_local->events[event], cpu);
832         return x;
833 }
834
835 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
836                                          struct page *page,
837                                          bool compound, int nr_pages)
838 {
839         /*
840          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
841          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
842          */
843         if (PageAnon(page))
844                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
845         else {
846                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
847                 if (PageSwapBacked(page))
848                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
849         }
850
851         if (compound) {
852                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
853                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
854         }
855
856         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
857         if (nr_pages > 0)
858                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
859         else {
860                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
861                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
862         }
863
864         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
865 }
866
867 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
868                                        enum mem_cgroup_events_target target)
869 {
870         unsigned long val, next;
871
872         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
873         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
874         /* from time_after() in jiffies.h */
875         if ((long)(next - val) < 0) {
876                 switch (target) {
877                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
878                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
879                         break;
880                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
881                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
882                         break;
883                 default:
884                         break;
885                 }
886                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
887                 return true;
888         }
889         return false;
890 }
891
892 /*
893  * Check events in order.
894  *
895  */
896 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
897 {
898         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
899         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
900                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
901                 bool do_softlimit;
902
903                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
904                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
905                 mem_cgroup_threshold(memcg);
906                 if (unlikely(do_softlimit))
907                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
908         }
909 }
910
911 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
912 {
913         /*
914          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
915          * if it races with swapoff, page migration, etc.
916          * So this can be called with p == NULL.
917          */
918         if (unlikely(!p))
919                 return NULL;
920
921         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
922 }
923 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
924
925 /**
926  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
927  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
928  *
929  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
930  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
931  * returned.
932  */
933 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
934 {
935         struct mem_cgroup *memcg;
936
937         if (mem_cgroup_disabled())
938                 return NULL;
939
940         rcu_read_lock();
941         do {
942                 /*
943                  * Page cache insertions can happen withou an
944                  * actual mm context, e.g. during disk probing
945                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
946                  */
947                 if (unlikely(!mm))
948                         memcg = root_mem_cgroup;
949                 else {
950                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
951                         if (unlikely(!memcg))
952                                 memcg = root_mem_cgroup;
953                 }
954         } while (!css_tryget(&memcg->css));
955         rcu_read_unlock();
956         return memcg;
957 }
958 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
959
960 /**
961  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
962  * @page: page from which memcg should be extracted.
963  *
964  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
965  * root_mem_cgroup is returned.
966  */
967 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
968 {
969         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
970
971         if (mem_cgroup_disabled())
972                 return NULL;
973
974         rcu_read_lock();
975         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
976                 memcg = root_mem_cgroup;
977         rcu_read_unlock();
978         return memcg;
979 }
980 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
981
982 /**
983  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
984  */
985 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
986 {
987         if (unlikely(current->active_memcg)) {
988                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
989
990                 rcu_read_lock();
991                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
992                         memcg = current->active_memcg;
993                 rcu_read_unlock();
994                 return memcg;
995         }
996         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
997 }
998
999 /**
1000  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1001  * @root: hierarchy root
1002  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1003  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1004  *
1005  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1006  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1007  *
1008  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1009  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1010  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1011  *
1012  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
1013  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1014  * reclaimers operating on the same node and priority.
1015  */
1016 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1017                                    struct mem_cgroup *prev,
1018                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1019 {
1020         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1021         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1022         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1023         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1024
1025         if (mem_cgroup_disabled())
1026                 return NULL;
1027
1028         if (!root)
1029                 root = root_mem_cgroup;
1030
1031         if (prev && !reclaim)
1032                 pos = prev;
1033
1034         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1035                 if (prev)
1036                         goto out;
1037                 return root;
1038         }
1039
1040         rcu_read_lock();
1041
1042         if (reclaim) {
1043                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1044
1045                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
1046                 iter = &mz->iter;
1047
1048                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1049                         goto out_unlock;
1050
1051                 while (1) {
1052                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1053                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1054                                 break;
1055                         /*
1056                          * css reference reached zero, so iter->position will
1057                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1058                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1059                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1060                          * might block it. So we clear iter->position right
1061                          * away.
1062                          */
1063                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1064                 }
1065         }
1066
1067         if (pos)
1068                 css = &pos->css;
1069
1070         for (;;) {
1071                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1072                 if (!css) {
1073                         /*
1074                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1075                          * new one might jump in right at the end of
1076                          * the hierarchy - make sure they see at least
1077                          * one group and restart from the beginning.
1078                          */
1079                         if (!prev)
1080                                 continue;
1081                         break;
1082                 }
1083
1084                 /*
1085                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1086                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1087                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1088                  */
1089                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1090
1091                 if (css == &root->css)
1092                         break;
1093
1094                 if (css_tryget(css))
1095                         break;
1096
1097                 memcg = NULL;
1098         }
1099
1100         if (reclaim) {
1101                 /*
1102                  * The position could have already been updated by a competing
1103                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1104                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1105                  */
1106                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1107
1108                 if (pos)
1109                         css_put(&pos->css);
1110
1111                 if (!memcg)
1112                         iter->generation++;
1113                 else if (!prev)
1114                         reclaim->generation = iter->generation;
1115         }
1116
1117 out_unlock:
1118         rcu_read_unlock();
1119 out:
1120         if (prev && prev != root)
1121                 css_put(&prev->css);
1122
1123         return memcg;
1124 }
1125
1126 /**
1127  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1128  * @root: hierarchy root
1129  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1130  */
1131 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1132                            struct mem_cgroup *prev)
1133 {
1134         if (!root)
1135                 root = root_mem_cgroup;
1136         if (prev && prev != root)
1137                 css_put(&prev->css);
1138 }
1139
1140 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1141                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1142 {
1143         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1144         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1145         int nid;
1146
1147         for_each_node(nid) {
1148                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1149                 iter = &mz->iter;
1150                 cmpxchg(&iter->position, dead_memcg, NULL);
1151         }
1152 }
1153
1154 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1155 {
1156         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1157         struct mem_cgroup *last;
1158
1159         do {
1160                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1161                 last = memcg;
1162         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1163
1164         /*
1165          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1166          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1167          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1168          * dead_memcg from cgroup root separately.
1169          */
1170         if (last != root_mem_cgroup)
1171                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1172                                                 dead_memcg);
1173 }
1174
1175 /**
1176  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1177  * @memcg: hierarchy root
1178  * @fn: function to call for each task
1179  * @arg: argument passed to @fn
1180  *
1181  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1182  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1183  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1184  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1185  *
1186  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1187  */
1188 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1189                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1190 {
1191         struct mem_cgroup *iter;
1192         int ret = 0;
1193
1194         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1195
1196         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1197                 struct css_task_iter it;
1198                 struct task_struct *task;
1199
1200                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1201                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1202                         ret = fn(task, arg);
1203                 css_task_iter_end(&it);
1204                 if (ret) {
1205                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1206                         break;
1207                 }
1208         }
1209         return ret;
1210 }
1211
1212 /**
1213  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1214  * @page: the page
1215  * @pgdat: pgdat of the page
1216  *
1217  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1218  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1219  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1220  */
1221 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1222 {
1223         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1224         struct mem_cgroup *memcg;
1225         struct lruvec *lruvec;
1226
1227         if (mem_cgroup_disabled()) {
1228                 lruvec = &pgdat->__lruvec;
1229                 goto out;
1230         }
1231
1232         memcg = page->mem_cgroup;
1233         /*
1234          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1235          * possibly migrated - before they are charged.
1236          */
1237         if (!memcg)
1238                 memcg = root_mem_cgroup;
1239
1240         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1241         lruvec = &mz->lruvec;
1242 out:
1243         /*
1244          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1245          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1246          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1247          */
1248         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1249                 lruvec->pgdat = pgdat;
1250         return lruvec;
1251 }
1252
1253 /**
1254  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1255  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1256  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1257  * @zid: zone id of the accounted pages
1258  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1259  *
1260  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1261  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1262  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1263  */
1264 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1265                                 int zid, int nr_pages)
1266 {
1267         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1268         unsigned long *lru_size;
1269         long size;
1270
1271         if (mem_cgroup_disabled())
1272                 return;
1273
1274         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1275         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1276
1277         if (nr_pages < 0)
1278                 *lru_size += nr_pages;
1279
1280         size = *lru_size;
1281         if (WARN_ONCE(size < 0,
1282                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1283                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1284                 VM_BUG_ON(1);
1285                 *lru_size = 0;
1286         }
1287
1288         if (nr_pages > 0)
1289                 *lru_size += nr_pages;
1290 }
1291
1292 /**
1293  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1294  * @memcg: the memory cgroup
1295  *
1296  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1297  * pages.
1298  */
1299 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1300 {
1301         unsigned long margin = 0;
1302         unsigned long count;
1303         unsigned long limit;
1304
1305         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1306         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1307         if (count < limit)
1308                 margin = limit - count;
1309
1310         if (do_memsw_account()) {
1311                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1312                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1313                 if (count <= limit)
1314                         margin = min(margin, limit - count);
1315                 else
1316                         margin = 0;
1317         }
1318
1319         return margin;
1320 }
1321
1322 /*
1323  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1324  *
1325  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1326  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1327  * caused by "move".
1328  */
1329 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1330 {
1331         struct mem_cgroup *from;
1332         struct mem_cgroup *to;
1333         bool ret = false;
1334         /*
1335          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1336          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1337          */
1338         spin_lock(&mc.lock);
1339         from = mc.from;
1340         to = mc.to;
1341         if (!from)
1342                 goto unlock;
1343
1344         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1345                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1346 unlock:
1347         spin_unlock(&mc.lock);
1348         return ret;
1349 }
1350
1351 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1352 {
1353         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1354                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1355                         DEFINE_WAIT(wait);
1356                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1357                         /* moving charge context might have finished. */
1358                         if (mc.moving_task)
1359                                 schedule();
1360                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1361                         return true;
1362                 }
1363         }
1364         return false;
1365 }
1366
1367 static char *memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg)
1368 {
1369         struct seq_buf s;
1370         int i;
1371
1372         seq_buf_init(&s, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL), PAGE_SIZE);
1373         if (!s.buffer)
1374                 return NULL;
1375
1376         /*
1377          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1378          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1379          *
1380          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1381          * 1) generic big picture -> specifics and details
1382          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1383          *
1384          * Current memory state:
1385          */
1386
1387         seq_buf_printf(&s, "anon %llu\n",
1388                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS) *
1389                        PAGE_SIZE);
1390         seq_buf_printf(&s, "file %llu\n",
1391                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) *
1392                        PAGE_SIZE);
1393         seq_buf_printf(&s, "kernel_stack %llu\n",
1394                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_KERNEL_STACK_KB) *
1395                        1024);
1396         seq_buf_printf(&s, "slab %llu\n",
1397                        (u64)(memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1398                              memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)) *
1399                        PAGE_SIZE);
1400         seq_buf_printf(&s, "sock %llu\n",
1401                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_SOCK) *
1402                        PAGE_SIZE);
1403
1404         seq_buf_printf(&s, "shmem %llu\n",
1405                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SHMEM) *
1406                        PAGE_SIZE);
1407         seq_buf_printf(&s, "file_mapped %llu\n",
1408                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_MAPPED) *
1409                        PAGE_SIZE);
1410         seq_buf_printf(&s, "file_dirty %llu\n",
1411                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY) *
1412                        PAGE_SIZE);
1413         seq_buf_printf(&s, "file_writeback %llu\n",
1414                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK) *
1415                        PAGE_SIZE);
1416
1417         /*
1418          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
1419          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
1420          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
1421          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
1422          */
1423         seq_buf_printf(&s, "anon_thp %llu\n",
1424                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE) *
1425                        PAGE_SIZE);
1426
1427         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1428                 seq_buf_printf(&s, "%s %llu\n", lru_list_name(i),
1429                                (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
1430                                PAGE_SIZE);
1431
1432         seq_buf_printf(&s, "slab_reclaimable %llu\n",
1433                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) *
1434                        PAGE_SIZE);
1435         seq_buf_printf(&s, "slab_unreclaimable %llu\n",
1436                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) *
1437                        PAGE_SIZE);
1438
1439         /* Accumulated memory events */
1440
1441         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGFAULT),
1442                        memcg_events(memcg, PGFAULT));
1443         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGMAJFAULT),
1444                        memcg_events(memcg, PGMAJFAULT));
1445
1446         seq_buf_printf(&s, "workingset_refault %lu\n",
1447                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_REFAULT));
1448         seq_buf_printf(&s, "workingset_activate %lu\n",
1449                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_ACTIVATE));
1450         seq_buf_printf(&s, "workingset_nodereclaim %lu\n",
1451                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_NODERECLAIM));
1452
1453         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n",  vm_event_name(PGREFILL),
1454                        memcg_events(memcg, PGREFILL));
1455         seq_buf_printf(&s, "pgscan %lu\n",
1456                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1457                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT));
1458         seq_buf_printf(&s, "pgsteal %lu\n",
1459                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1460                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT));
1461         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGACTIVATE),
1462                        memcg_events(memcg, PGACTIVATE));
1463         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGDEACTIVATE),
1464                        memcg_events(memcg, PGDEACTIVATE));
1465         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREE),
1466                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREE));
1467         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREED),
1468                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREED));
1469
1470 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1471         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_FAULT_ALLOC),
1472                        memcg_events(memcg, THP_FAULT_ALLOC));
1473         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_COLLAPSE_ALLOC),
1474                        memcg_events(memcg, THP_COLLAPSE_ALLOC));
1475 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1476
1477         /* The above should easily fit into one page */
1478         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(&s));
1479
1480         return s.buffer;
1481 }
1482
1483 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1484 /**
1485  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1486  * memory controller.
1487  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1488  * @p: Task that is going to be killed
1489  *
1490  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1491  * enabled
1492  */
1493 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1494 {
1495         rcu_read_lock();
1496
1497         if (memcg) {
1498                 pr_cont(",oom_memcg=");
1499                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1500         } else
1501                 pr_cont(",global_oom");
1502         if (p) {
1503                 pr_cont(",task_memcg=");
1504                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1505         }
1506         rcu_read_unlock();
1507 }
1508
1509 /**
1510  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1511  * memory controller.
1512  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1513  */
1514 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1515 {
1516         char *buf;
1517
1518         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1519                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1520                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1521         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1522                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1523                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1524                         K((u64)memcg->swap.max), memcg->swap.failcnt);
1525         else {
1526                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1527                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1528                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1529                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1530                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1531                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1532         }
1533
1534         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1535         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1536         pr_cont(":");
1537         buf = memory_stat_format(memcg);
1538         if (!buf)
1539                 return;
1540         pr_info("%s", buf);
1541         kfree(buf);
1542 }
1543
1544 /*
1545  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1546  */
1547 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1548 {
1549         unsigned long max;
1550
1551         max = memcg->memory.max;
1552         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1553                 unsigned long memsw_max;
1554                 unsigned long swap_max;
1555
1556                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1557                 swap_max = memcg->swap.max;
1558                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1559                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1560         }
1561         return max;
1562 }
1563
1564 unsigned long mem_cgroup_size(struct mem_cgroup *memcg)
1565 {
1566         return page_counter_read(&memcg->memory);
1567 }
1568
1569 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1570                                      int order)
1571 {
1572         struct oom_control oc = {
1573                 .zonelist = NULL,
1574                 .nodemask = NULL,
1575                 .memcg = memcg,
1576                 .gfp_mask = gfp_mask,
1577                 .order = order,
1578         };
1579         bool ret;
1580
1581         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1582                 return true;
1583         /*
1584          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1585          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1586          */
1587         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1588         mutex_unlock(&oom_lock);
1589         return ret;
1590 }
1591
1592 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1593                                    pg_data_t *pgdat,
1594                                    gfp_t gfp_mask,
1595                                    unsigned long *total_scanned)
1596 {
1597         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1598         int total = 0;
1599         int loop = 0;
1600         unsigned long excess;
1601         unsigned long nr_scanned;
1602         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1603                 .pgdat = pgdat,
1604         };
1605
1606         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1607
1608         while (1) {
1609                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1610                 if (!victim) {
1611                         loop++;
1612                         if (loop >= 2) {
1613                                 /*
1614                                  * If we have not been able to reclaim
1615                                  * anything, it might because there are
1616                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1617                                  */
1618                                 if (!total)
1619                                         break;
1620                                 /*
1621                                  * We want to do more targeted reclaim.
1622                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1623                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1624                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1625                                  */
1626                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1627                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1628                                         break;
1629                         }
1630                         continue;
1631                 }
1632                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1633                                         pgdat, &nr_scanned);
1634                 *total_scanned += nr_scanned;
1635                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1636                         break;
1637         }
1638         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1639         return total;
1640 }
1641
1642 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1643 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1644         .name = "memcg_oom_lock",
1645 };
1646 #endif
1647
1648 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1649
1650 /*
1651  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1652  * If someone is running, return false.
1653  */
1654 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1655 {
1656         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1657
1658         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1659
1660         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1661                 if (iter->oom_lock) {
1662                         /*
1663                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1664                          * so we cannot give a lock.
1665                          */
1666                         failed = iter;
1667                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1668                         break;
1669                 } else
1670                         iter->oom_lock = true;
1671         }
1672
1673         if (failed) {
1674                 /*
1675                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1676                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1677                  */
1678                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1679                         if (iter == failed) {
1680                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1681                                 break;
1682                         }
1683                         iter->oom_lock = false;
1684                 }
1685         } else
1686                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1687
1688         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1689
1690         return !failed;
1691 }
1692
1693 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1694 {
1695         struct mem_cgroup *iter;
1696
1697         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1698         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, _RET_IP_);
1699         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1700                 iter->oom_lock = false;
1701         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1702 }
1703
1704 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1705 {
1706         struct mem_cgroup *iter;
1707
1708         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1709         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1710                 iter->under_oom++;
1711         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1712 }
1713
1714 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1715 {
1716         struct mem_cgroup *iter;
1717
1718         /*
1719          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1720          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1721          */
1722         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1723         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1724                 if (iter->under_oom > 0)
1725                         iter->under_oom--;
1726         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1727 }
1728
1729 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1730
1731 struct oom_wait_info {
1732         struct mem_cgroup *memcg;
1733         wait_queue_entry_t      wait;
1734 };
1735
1736 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1737         unsigned mode, int sync, void *arg)
1738 {
1739         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1740         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1741         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1742
1743         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1744         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1745
1746         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1747             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1748                 return 0;
1749         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1750 }
1751
1752 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1753 {
1754         /*
1755          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1756          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1757          * this function is called as a result of userland actions
1758          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1759          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1760          * triggering notification.
1761          */
1762         if (memcg && memcg->under_oom)
1763                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1764 }
1765
1766 enum oom_status {
1767         OOM_SUCCESS,
1768         OOM_FAILED,
1769         OOM_ASYNC,
1770         OOM_SKIPPED
1771 };
1772
1773 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1774 {
1775         enum oom_status ret;
1776         bool locked;
1777
1778         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1779                 return OOM_SKIPPED;
1780
1781         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1782
1783         /*
1784          * We are in the middle of the charge context here, so we
1785          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1786          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1787          *
1788          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1789          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1790          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1791          * released.
1792          *
1793          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1794          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1795          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1796          * invoke the oom killer here.
1797          *
1798          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1799          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1800          */
1801         if (memcg->oom_kill_disable) {
1802                 if (!current->in_user_fault)
1803                         return OOM_SKIPPED;
1804                 css_get(&memcg->css);
1805                 current->memcg_in_oom = memcg;
1806                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1807                 current->memcg_oom_order = order;
1808
1809                 return OOM_ASYNC;
1810         }
1811
1812         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1813
1814         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1815
1816         if (locked)
1817                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1818
1819         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1820         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1821                 ret = OOM_SUCCESS;
1822         else
1823                 ret = OOM_FAILED;
1824
1825         if (locked)
1826                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1827
1828         return ret;
1829 }
1830
1831 /**
1832  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1833  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1834  *
1835  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1836  * handler was enabled.
1837  *
1838  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1839  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1840  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1841  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1842  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1843  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1844  *
1845  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1846  * completed, %false otherwise.
1847  */
1848 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1849 {
1850         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1851         struct oom_wait_info owait;
1852         bool locked;
1853
1854         /* OOM is global, do not handle */
1855         if (!memcg)
1856                 return false;
1857
1858         if (!handle)
1859                 goto cleanup;
1860
1861         owait.memcg = memcg;
1862         owait.wait.flags = 0;
1863         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1864         owait.wait.private = current;
1865         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1866
1867         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1868         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1869
1870         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1871
1872         if (locked)
1873                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1874
1875         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1876                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1877                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1878                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1879                                          current->memcg_oom_order);
1880         } else {
1881                 schedule();
1882                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1883                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1884         }
1885
1886         if (locked) {
1887                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1888                 /*
1889                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1890                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1891                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1892                  */
1893                 memcg_oom_recover(memcg);
1894         }
1895 cleanup:
1896         current->memcg_in_oom = NULL;
1897         css_put(&memcg->css);
1898         return true;
1899 }
1900
1901 /**
1902  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1903  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1904  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1905  *
1906  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1907  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1908  *
1909  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1910  */
1911 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1912                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1913 {
1914         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1915         struct mem_cgroup *memcg;
1916
1917         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1918                 return NULL;
1919
1920         if (!oom_domain)
1921                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1922
1923         rcu_read_lock();
1924
1925         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1926         if (memcg == root_mem_cgroup)
1927                 goto out;
1928
1929         /*
1930          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1931          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1932          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1933          */
1934         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1935                 if (memcg->oom_group)
1936                         oom_group = memcg;
1937
1938                 if (memcg == oom_domain)
1939                         break;
1940         }
1941
1942         if (oom_group)
1943                 css_get(&oom_group->css);
1944 out:
1945         rcu_read_unlock();
1946
1947         return oom_group;
1948 }
1949
1950 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1951 {
1952         pr_info("Tasks in ");
1953         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1954         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1955 }
1956
1957 /**
1958  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1959  * @page: the page
1960  *
1961  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1962  * another cgroup.
1963  *
1964  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1965  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1966  * when @page might get freed inside the locked section.
1967  */
1968 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1969 {
1970         struct mem_cgroup *memcg;
1971         unsigned long flags;
1972
1973         /*
1974          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1975          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1976          * because page moving starts with an RCU grace period.
1977          *
1978          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1979          * the page state that is going to change is the only thing
1980          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1981          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1982          * keep off truncation, migration and so forth.
1983          */
1984         rcu_read_lock();
1985
1986         if (mem_cgroup_disabled())
1987                 return NULL;
1988 again:
1989         memcg = page->mem_cgroup;
1990         if (unlikely(!memcg))
1991                 return NULL;
1992
1993         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1994                 return memcg;
1995
1996         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1997         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1998                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1999                 goto again;
2000         }
2001
2002         /*
2003          * When charge migration first begins, we can have locked and
2004          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
2005          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
2006          */
2007         memcg->move_lock_task = current;
2008         memcg->move_lock_flags = flags;
2009
2010         return memcg;
2011 }
2012 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
2013
2014 /**
2015  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
2016  * @memcg: the memcg
2017  *
2018  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
2019  */
2020 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
2021 {
2022         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2023                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2024
2025                 memcg->move_lock_task = NULL;
2026                 memcg->move_lock_flags = 0;
2027
2028                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2029         }
2030
2031         rcu_read_unlock();
2032 }
2033
2034 /**
2035  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
2036  * @page: the page
2037  */
2038 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2039 {
2040         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
2041 }
2042 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2043
2044 struct memcg_stock_pcp {
2045         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2046         unsigned int nr_pages;
2047         struct work_struct work;
2048         unsigned long flags;
2049 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2050 };
2051 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2052 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2053
2054 /**
2055  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2056  * @memcg: memcg to consume from.
2057  * @nr_pages: how many pages to charge.
2058  *
2059  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2060  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2061  * service an allocation will refill the stock.
2062  *
2063  * returns true if successful, false otherwise.
2064  */
2065 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2066 {
2067         struct memcg_stock_pcp *stock;
2068         unsigned long flags;
2069         bool ret = false;
2070
2071         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2072                 return ret;
2073
2074         local_irq_save(flags);
2075
2076         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2077         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2078                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2079                 ret = true;
2080         }
2081
2082         local_irq_restore(flags);
2083
2084         return ret;
2085 }
2086
2087 /*
2088  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2089  */
2090 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2091 {
2092         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2093
2094         if (stock->nr_pages) {
2095                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2096                 if (do_memsw_account())
2097                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2098                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2099                 stock->nr_pages = 0;
2100         }
2101         stock->cached = NULL;
2102 }
2103
2104 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2105 {
2106         struct memcg_stock_pcp *stock;
2107         unsigned long flags;
2108
2109         /*
2110          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2111          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2112          */
2113         local_irq_save(flags);
2114
2115         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2116         drain_stock(stock);
2117         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2118
2119         local_irq_restore(flags);
2120 }
2121
2122 /*
2123  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2124  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2125  */
2126 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2127 {
2128         struct memcg_stock_pcp *stock;
2129         unsigned long flags;
2130
2131         local_irq_save(flags);
2132
2133         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2134         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2135                 drain_stock(stock);
2136                 stock->cached = memcg;
2137         }
2138         stock->nr_pages += nr_pages;
2139
2140         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2141                 drain_stock(stock);
2142
2143         local_irq_restore(flags);
2144 }
2145
2146 /*
2147  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2148  * of the hierarchy under it.
2149  */
2150 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2151 {
2152         int cpu, curcpu;
2153
2154         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2155         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2156                 return;
2157         /*
2158          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2159          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2160          * as well as workers from this path always operate on the local
2161          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2162          */
2163         curcpu = get_cpu();
2164         for_each_online_cpu(cpu) {
2165                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2166                 struct mem_cgroup *memcg;
2167                 bool flush = false;
2168
2169                 rcu_read_lock();
2170                 memcg = stock->cached;
2171                 if (memcg && stock->nr_pages &&
2172                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2173                         flush = true;
2174                 rcu_read_unlock();
2175
2176                 if (flush &&
2177                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2178                         if (cpu == curcpu)
2179                                 drain_local_stock(&stock->work);
2180                         else
2181                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2182                 }
2183         }
2184         put_cpu();
2185         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2186 }
2187
2188 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2189 {
2190         struct memcg_stock_pcp *stock;
2191         struct mem_cgroup *memcg, *mi;
2192
2193         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2194         drain_stock(stock);
2195
2196         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2197                 int i;
2198
2199                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2200                         int nid;
2201                         long x;
2202
2203                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->stat[i], 0);
2204                         if (x)
2205                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2206                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[i]);
2207
2208                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2209                                 continue;
2210
2211                         for_each_node(nid) {
2212                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2213
2214                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2215                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2216                                 if (x)
2217                                         do {
2218                                                 atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2219                                         } while ((pn = parent_nodeinfo(pn, nid)));
2220                         }
2221                 }
2222
2223                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2224                         long x;
2225
2226                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->events[i], 0);
2227                         if (x)
2228                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2229                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[i]);
2230                 }
2231         }
2232
2233         return 0;
2234 }
2235
2236 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2237                          unsigned int nr_pages,
2238                          gfp_t gfp_mask)
2239 {
2240         do {
2241                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2242                         continue;
2243                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2244                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2245         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2246 }
2247
2248 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2249 {
2250         struct mem_cgroup *memcg;
2251
2252         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2253         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2254 }
2255
2256 /*
2257  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2258  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2259  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2260  */
2261 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2262
2263 /*
2264  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2265  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2266  * below.
2267  *
2268  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2269  *   overage ratio to a delay.
2270  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down down the
2271  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2272  *   to produce a reasonable delay curve.
2273  *
2274  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2275  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2276  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2277  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2278  * example, with a high of 100 megabytes:
2279  *
2280  *  +-------+------------------------+
2281  *  | usage | time to allocate in ms |
2282  *  +-------+------------------------+
2283  *  | 100M  |                      0 |
2284  *  | 101M  |                      6 |
2285  *  | 102M  |                     25 |
2286  *  | 103M  |                     57 |
2287  *  | 104M  |                    102 |
2288  *  | 105M  |                    159 |
2289  *  | 106M  |                    230 |
2290  *  | 107M  |                    313 |
2291  *  | 108M  |                    409 |
2292  *  | 109M  |                    518 |
2293  *  | 110M  |                    639 |
2294  *  | 111M  |                    774 |
2295  *  | 112M  |                    921 |
2296  *  | 113M  |                   1081 |
2297  *  | 114M  |                   1254 |
2298  *  | 115M  |                   1439 |
2299  *  | 116M  |                   1638 |
2300  *  | 117M  |                   1849 |
2301  *  | 118M  |                   2000 |
2302  *  | 119M  |                   2000 |
2303  *  | 120M  |                   2000 |
2304  *  +-------+------------------------+
2305  */
2306  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2307  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2308
2309 /*
2310  * Get the number of jiffies that we should penalise a mischievous cgroup which
2311  * is exceeding its memory.high by checking both it and its ancestors.
2312  */
2313 static unsigned long calculate_high_delay(struct mem_cgroup *memcg,
2314                                           unsigned int nr_pages)
2315 {
2316         unsigned long penalty_jiffies;
2317         u64 max_overage = 0;
2318
2319         do {
2320                 unsigned long usage, high;
2321                 u64 overage;
2322
2323                 usage = page_counter_read(&memcg->memory);
2324                 high = READ_ONCE(memcg->high);
2325
2326                 /*
2327                  * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if
2328                  * it was a threshold of 1 page
2329                  */
2330                 high = max(high, 1UL);
2331
2332                 overage = usage - high;
2333                 overage <<= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2334                 overage = div64_u64(overage, high);
2335
2336                 if (overage > max_overage)
2337                         max_overage = overage;
2338         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2339                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2340
2341         if (!max_overage)
2342                 return 0;
2343
2344         /*
2345          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2346          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2347          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2348          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2349          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2350          * overage amount.
2351          */
2352         penalty_jiffies = max_overage * max_overage * HZ;
2353         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2354         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT;
2355
2356         /*
2357          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2358          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2359          * 4N-sized allocation.
2360          *
2361          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2362          * larger the current charge patch is than that.
2363          */
2364         penalty_jiffies = penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2365
2366         /*
2367          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2368          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2369          * extremely slowly.
2370          */
2371         return min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2372 }
2373
2374 /*
2375  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2376  * and reclaims memory over the high limit.
2377  */
2378 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2379 {
2380         unsigned long penalty_jiffies;
2381         unsigned long pflags;
2382         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2383         struct mem_cgroup *memcg;
2384
2385         if (likely(!nr_pages))
2386                 return;
2387
2388         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2389         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2390         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2391
2392         /*
2393          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2394          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2395          */
2396         penalty_jiffies = calculate_high_delay(memcg, nr_pages);
2397
2398         /*
2399          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2400          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2401          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2402          * been aggressively reclaimed enough yet.
2403          */
2404         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2405                 goto out;
2406
2407         /*
2408          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2409          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2410          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2411          */
2412         psi_memstall_enter(&pflags);
2413         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2414         psi_memstall_leave(&pflags);
2415
2416 out:
2417         css_put(&memcg->css);
2418 }
2419
2420 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2421                       unsigned int nr_pages)
2422 {
2423         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2424         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2425         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2426         struct page_counter *counter;
2427         unsigned long nr_reclaimed;
2428         bool may_swap = true;
2429         bool drained = false;
2430         enum oom_status oom_status;
2431
2432         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2433                 return 0;
2434 retry:
2435         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2436                 return 0;
2437
2438         if (!do_memsw_account() ||
2439             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2440                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2441                         goto done_restock;
2442                 if (do_memsw_account())
2443                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2444                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2445         } else {
2446                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2447                 may_swap = false;
2448         }
2449
2450         if (batch > nr_pages) {
2451                 batch = nr_pages;
2452                 goto retry;
2453         }
2454
2455         /*
2456          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
2457          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
2458          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
2459          * and let these go through as privileged allocations.
2460          */
2461         if (gfp_mask & __GFP_ATOMIC)
2462                 goto force;
2463
2464         /*
2465          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2466          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2467          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2468          * free their memory.
2469          */
2470         if (unlikely(should_force_charge()))
2471                 goto force;
2472
2473         /*
2474          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2475          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2476          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2477          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2478          */
2479         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2480                 goto force;
2481
2482         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2483                 goto nomem;
2484
2485         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2486                 goto nomem;
2487
2488         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2489
2490         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2491                                                     gfp_mask, may_swap);
2492
2493         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2494                 goto retry;
2495
2496         if (!drained) {
2497                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2498                 drained = true;
2499                 goto retry;
2500         }
2501
2502         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2503                 goto nomem;
2504         /*
2505          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2506          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2507          * before killing the task.
2508          *
2509          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2510          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2511          * to regular pages anyway in case of failure.
2512          */
2513         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2514                 goto retry;
2515         /*
2516          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2517          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2518          */
2519         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2520                 goto retry;
2521
2522         if (nr_retries--)
2523                 goto retry;
2524
2525         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2526                 goto nomem;
2527
2528         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2529                 goto force;
2530
2531         if (fatal_signal_pending(current))
2532                 goto force;
2533
2534         /*
2535          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2536          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2537          * couldn't make any progress.
2538          */
2539         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2540                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2541         switch (oom_status) {
2542         case OOM_SUCCESS:
2543                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2544                 goto retry;
2545         case OOM_FAILED:
2546                 goto force;
2547         default:
2548                 goto nomem;
2549         }
2550 nomem:
2551         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2552                 return -ENOMEM;
2553 force:
2554         /*
2555          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2556          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2557          * temporarily by force charging it.
2558          */
2559         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2560         if (do_memsw_account())
2561                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2562         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2563
2564         return 0;
2565
2566 done_restock:
2567         css_get_many(&memcg->css, batch);
2568         if (batch > nr_pages)
2569                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2570
2571         /*
2572          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2573          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2574          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2575          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2576          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2577          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2578          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2579          */
2580         do {
2581                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2582                         /* Don't bother a random interrupted task */
2583                         if (in_interrupt()) {
2584                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2585                                 break;
2586                         }
2587                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2588                         set_notify_resume(current);
2589                         break;
2590                 }
2591         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2592
2593         return 0;
2594 }
2595
2596 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2597 {
2598         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2599                 return;
2600
2601         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2602         if (do_memsw_account())
2603                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2604
2605         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2606 }
2607
2608 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2609 {
2610         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2611
2612         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2613         if (PageLRU(page)) {
2614                 struct lruvec *lruvec;
2615
2616                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2617                 ClearPageLRU(page);
2618                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2619                 *isolated = 1;
2620         } else
2621                 *isolated = 0;
2622 }
2623
2624 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2625 {
2626         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2627
2628         if (isolated) {
2629                 struct lruvec *lruvec;
2630
2631                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2632                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2633                 SetPageLRU(page);
2634                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2635         }
2636         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2637 }
2638
2639 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2640                           bool lrucare)
2641 {
2642         int isolated;
2643
2644         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2645
2646         /*
2647          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2648          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2649          */
2650         if (lrucare)
2651                 lock_page_lru(page, &isolated);
2652
2653         /*
2654          * Nobody should be changing or seriously looking at
2655          * page->mem_cgroup at this point:
2656          *
2657          * - the page is uncharged
2658          *
2659          * - the page is off-LRU
2660          *
2661          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2662          *   a locked page table
2663          *
2664          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2665          *   have the page locked
2666          */
2667         page->mem_cgroup = memcg;
2668
2669         if (lrucare)
2670                 unlock_page_lru(page, isolated);
2671 }
2672
2673 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2674 /*
2675  * Returns a pointer to the memory cgroup to which the kernel object is charged.
2676  *
2677  * The caller must ensure the memcg lifetime, e.g. by taking rcu_read_lock(),
2678  * cgroup_mutex, etc.
2679  */
2680 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_obj(void *p)
2681 {
2682         struct page *page;
2683
2684         if (mem_cgroup_disabled())
2685                 return NULL;
2686
2687         page = virt_to_head_page(p);
2688
2689         /*
2690          * Slab pages don't have page->mem_cgroup set because corresponding
2691          * kmem caches can be reparented during the lifetime. That's why
2692          * memcg_from_slab_page() should be used instead.
2693          */
2694         if (PageSlab(page))
2695                 return memcg_from_slab_page(page);
2696
2697         /* All other pages use page->mem_cgroup */
2698         return page->mem_cgroup;
2699 }
2700
2701 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2702 {
2703         int id, size;
2704         int err;
2705
2706         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2707                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2708         if (id < 0)
2709                 return id;
2710
2711         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2712                 return id;
2713
2714         /*
2715          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2716          * so we have to grow them.
2717          */
2718         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2719
2720         size = 2 * (id + 1);
2721         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2722                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2723         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2724                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2725
2726         err = memcg_update_all_caches(size);
2727         if (!err)
2728                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2729         if (!err)
2730                 memcg_nr_cache_ids = size;
2731
2732         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2733
2734         if (err) {
2735                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2736                 return err;
2737         }
2738         return id;
2739 }
2740
2741 static void memcg_free_cache_id(int id)
2742 {
2743         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2744 }
2745
2746 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2747         struct mem_cgroup *memcg;
2748         struct kmem_cache *cachep;
2749         struct work_struct work;
2750 };
2751
2752 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2753 {
2754         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2755                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2756         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2757         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2758
2759         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2760
2761         css_put(&memcg->css);
2762         kfree(cw);
2763 }
2764
2765 /*
2766  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2767  */
2768 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2769                                                struct kmem_cache *cachep)
2770 {
2771         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2772
2773         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2774                 return;
2775
2776         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2777         if (!cw)
2778                 return;
2779
2780         cw->memcg = memcg;
2781         cw->cachep = cachep;
2782         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2783
2784         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2785 }
2786
2787 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2788 {
2789         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2790                 return true;
2791         return false;
2792 }
2793
2794 /**
2795  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2796  * @cachep: the original global kmem cache
2797  *
2798  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2799  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2800  *
2801  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2802  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2803  * go through with the original cache.
2804  *
2805  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2806  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2807  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2808  * reference.
2809  */
2810 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2811 {
2812         struct mem_cgroup *memcg;
2813         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2814         struct memcg_cache_array *arr;
2815         int kmemcg_id;
2816
2817         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2818
2819         if (memcg_kmem_bypass())
2820                 return cachep;
2821
2822         rcu_read_lock();
2823
2824         if (unlikely(current->active_memcg))
2825                 memcg = current->active_memcg;
2826         else
2827                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2828
2829         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2830                 goto out_unlock;
2831
2832         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2833         if (kmemcg_id < 0)
2834                 goto out_unlock;
2835
2836         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2837
2838         /*
2839          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2840          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2841          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2842          */
2843         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2844
2845         /*
2846          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2847          * context), we could be be predictable and return right away.
2848          * This would guarantee that the allocation being performed
2849          * already belongs in the new cache.
2850          *
2851          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2852          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2853          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2854          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2855          * defer everything.
2856          *
2857          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2858          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2859          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2860          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2861          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2862          * creation of a new kmem_cache.
2863          */
2864         if (unlikely(!memcg_cachep))
2865                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2866         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2867                 cachep = memcg_cachep;
2868 out_unlock:
2869         rcu_read_unlock();
2870         return cachep;
2871 }
2872
2873 /**
2874  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2875  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2876  */
2877 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2878 {
2879         if (!is_root_cache(cachep))
2880                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2881 }
2882
2883 /**
2884  * __memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2885  * @memcg: memory cgroup to charge
2886  * @gfp: reclaim mode
2887  * @order: allocation order
2888  *
2889  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2890  */
2891 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp, int order)
2892 {
2893         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2894         struct page_counter *counter;
2895         int ret;
2896
2897         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2898         if (ret)
2899                 return ret;
2900
2901         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2902             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2903
2904                 /*
2905                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
2906                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
2907                  * handling code.
2908                  */
2909                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
2910                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
2911                         return 0;
2912                 }
2913                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2914                 return -ENOMEM;
2915         }
2916         return 0;
2917 }
2918
2919 /**
2920  * __memcg_kmem_charge_page: charge a kmem page to the current memory cgroup
2921  * @page: page to charge
2922  * @gfp: reclaim mode
2923  * @order: allocation order
2924  *
2925  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2926  */
2927 int __memcg_kmem_charge_page(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2928 {
2929         struct mem_cgroup *memcg;
2930         int ret = 0;
2931
2932         if (memcg_kmem_bypass())
2933                 return 0;
2934
2935         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2936         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2937                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(memcg, gfp, order);
2938                 if (!ret) {
2939                         page->mem_cgroup = memcg;
2940                         __SetPageKmemcg(page);
2941                 }
2942         }
2943         css_put(&memcg->css);
2944         return ret;
2945 }
2946
2947 /**
2948  * __memcg_kmem_uncharge_memcg: uncharge a kmem page
2949  * @memcg: memcg to uncharge
2950  * @nr_pages: number of pages to uncharge
2951  */
2952 void __memcg_kmem_uncharge_memcg(struct mem_cgroup *memcg,
2953                                  unsigned int nr_pages)
2954 {
2955         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2956                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2957
2958         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2959         if (do_memsw_account())
2960                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2961 }
2962 /**
2963  * __memcg_kmem_uncharge_page: uncharge a kmem page
2964  * @page: page to uncharge
2965  * @order: allocation order
2966  */
2967 void __memcg_kmem_uncharge_page(struct page *page, int order)
2968 {
2969         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2970         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2971
2972         if (!memcg)
2973                 return;
2974
2975         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2976         __memcg_kmem_uncharge_memcg(memcg, nr_pages);
2977         page->mem_cgroup = NULL;
2978
2979         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2980         if (PageKmemcg(page))
2981                 __ClearPageKmemcg(page);
2982
2983         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2984 }
2985 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2986
2987 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2988
2989 /*
2990  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2991  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2992  */
2993 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2994 {
2995         int i;
2996
2997         if (mem_cgroup_disabled())
2998                 return;
2999
3000         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3001                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
3002
3003         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
3004 }
3005 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3006
3007 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3008 /**
3009  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3010  * @entry: swap entry to be moved
3011  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3012  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3013  *
3014  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3015  * as the mem_cgroup's id of @from.
3016  *
3017  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3018  *
3019  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3020  * both res and memsw, and called css_get().
3021  */
3022 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3023                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3024 {
3025         unsigned short old_id, new_id;
3026
3027         old_id = mem_cgroup_id(from);
3028         new_id = mem_cgroup_id(to);
3029
3030         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3031                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
3032                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
3033                 return 0;
3034         }
3035         return -EINVAL;
3036 }
3037 #else
3038 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3039                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3040 {
3041         return -EINVAL;
3042 }
3043 #endif
3044
3045 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
3046
3047 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
3048                                  unsigned long max, bool memsw)
3049 {
3050         bool enlarge = false;
3051         bool drained = false;
3052         int ret;
3053         bool limits_invariant;
3054         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
3055
3056         do {
3057                 if (signal_pending(current)) {
3058                         ret = -EINTR;
3059                         break;
3060                 }
3061
3062                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3063                 /*
3064                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3065                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3066                  */
3067                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
3068                                            max <= memcg->memsw.max;
3069                 if (!limits_invariant) {
3070                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3071                         ret = -EINVAL;
3072                         break;
3073                 }
3074                 if (max > counter->max)
3075                         enlarge = true;
3076                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3077                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3078
3079                 if (!ret)
3080                         break;
3081
3082                 if (!drained) {
3083                         drain_all_stock(memcg);
3084                         drained = true;
3085                         continue;
3086                 }
3087
3088                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3089                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3090                         ret = -EBUSY;
3091                         break;
3092                 }
3093         } while (true);
3094
3095         if (!ret && enlarge)
3096                 memcg_oom_recover(memcg);
3097
3098         return ret;
3099 }
3100
3101 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3102                                             gfp_t gfp_mask,
3103                                             unsigned long *total_scanned)
3104 {
3105         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3106         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3107         unsigned long reclaimed;
3108         int loop = 0;
3109         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3110         unsigned long excess;
3111         unsigned long nr_scanned;
3112
3113         if (order > 0)
3114                 return 0;
3115
3116         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3117
3118         /*
3119          * Do not even bother to check the largest node if the root
3120          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3121          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3122          */
3123         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3124                 return 0;
3125
3126         /*
3127          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3128          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3129          * pressure
3130          */
3131         do {
3132                 if (next_mz)
3133                         mz = next_mz;
3134                 else
3135                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3136                 if (!mz)
3137                         break;
3138
3139                 nr_scanned = 0;
3140                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3141                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3142                 nr_reclaimed += reclaimed;
3143                 *total_scanned += nr_scanned;
3144                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3145                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3146
3147                 /*
3148                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3149                  * it is time to move on to the next cgroup
3150                  */
3151                 next_mz = NULL;
3152                 if (!reclaimed)
3153                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3154
3155                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3156                 /*
3157                  * One school of thought says that we should not add
3158                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3159                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3160                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3161                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3162                  * term TODO.
3163                  */
3164                 /* If excess == 0, no tree ops */
3165                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3166                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3167                 css_put(&mz->memcg->css);
3168                 loop++;
3169                 /*
3170                  * Could not reclaim anything and there are no more
3171                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3172                  * reclaiming anything.
3173                  */
3174                 if (!nr_reclaimed &&
3175                         (next_mz == NULL ||
3176                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3177                         break;
3178         } while (!nr_reclaimed);
3179         if (next_mz)
3180                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3181         return nr_reclaimed;
3182 }
3183
3184 /*
3185  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3186  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3187  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3188  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3189  */
3190 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3191 {
3192         bool ret;
3193
3194         rcu_read_lock();
3195         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3196         rcu_read_unlock();
3197         return ret;
3198 }
3199
3200 /*
3201  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3202  *
3203  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3204  */
3205 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3206 {
3207         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3208
3209         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3210         lru_add_drain_all();
3211
3212         drain_all_stock(memcg);
3213
3214         /* try to free all pages in this cgroup */
3215         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3216                 int progress;
3217
3218                 if (signal_pending(current))
3219                         return -EINTR;
3220
3221                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3222                                                         GFP_KERNEL, true);
3223                 if (!progress) {
3224                         nr_retries--;
3225                         /* maybe some writeback is necessary */
3226                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3227                 }
3228
3229         }
3230
3231         return 0;
3232 }
3233
3234 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3235                                             char *buf, size_t nbytes,
3236                                             loff_t off)
3237 {
3238         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3239
3240         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3241                 return -EINVAL;
3242         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3243 }
3244
3245 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3246                                      struct cftype *cft)
3247 {
3248         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3249 }
3250
3251 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3252                                       struct cftype *cft, u64 val)
3253 {
3254         int retval = 0;
3255         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3256         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3257
3258         if (memcg->use_hierarchy == val)
3259                 return 0;
3260
3261         /*
3262          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3263          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3264          * occur, provided the current cgroup has no children.
3265          *
3266          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3267          * set if there are no children.
3268          */
3269         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3270                                 (val == 1 || val == 0)) {
3271                 if (!memcg_has_children(memcg))
3272                         memcg->use_hierarchy = val;
3273                 else
3274                         retval = -EBUSY;
3275         } else
3276                 retval = -EINVAL;
3277
3278         return retval;
3279 }
3280
3281 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3282 {
3283         unsigned long val;
3284
3285         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3286                 val = memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) +
3287                         memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS);
3288                 if (swap)
3289                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3290         } else {
3291                 if (!swap)
3292                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3293                 else
3294                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3295         }
3296         return val;
3297 }
3298
3299 enum {
3300         RES_USAGE,
3301         RES_LIMIT,
3302         RES_MAX_USAGE,
3303         RES_FAILCNT,
3304         RES_SOFT_LIMIT,
3305 };
3306
3307 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3308                                struct cftype *cft)
3309 {
3310         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3311         struct page_counter *counter;
3312
3313         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3314         case _MEM:
3315                 counter = &memcg->memory;
3316                 break;
3317         case _MEMSWAP:
3318                 counter = &memcg->memsw;
3319                 break;
3320         case _KMEM:
3321                 counter = &memcg->kmem;
3322                 break;
3323         case _TCP:
3324                 counter = &memcg->tcpmem;
3325                 break;
3326         default:
3327                 BUG();
3328         }
3329
3330         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3331         case RES_USAGE:
3332                 if (counter == &memcg->memory)
3333                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3334                 if (counter == &memcg->memsw)
3335                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3336                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3337         case RES_LIMIT:
3338                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3339         case RES_MAX_USAGE:
3340                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3341         case RES_FAILCNT:
3342                 return counter->failcnt;
3343         case RES_SOFT_LIMIT:
3344                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3345         default:
3346                 BUG();
3347         }
3348 }
3349
3350 static void memcg_flush_percpu_vmstats(struct mem_cgroup *memcg)
3351 {
3352         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT] = {0};
3353         struct mem_cgroup *mi;
3354         int node, cpu, i;
3355
3356         for_each_online_cpu(cpu)
3357                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3358                         stat[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->stat[i], cpu);
3359
3360         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3361                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
3362                         atomic_long_add(stat[i], &mi->vmstats[i]);
3363
3364         for_each_node(node) {
3365                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
3366                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
3367
3368                 for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3369                         stat[i] = 0;
3370
3371                 for_each_online_cpu(cpu)
3372                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3373                                 stat[i] += per_cpu(
3374                                         pn->lruvec_stat_cpu->count[i], cpu);
3375
3376                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, node))
3377                         for (i = 0; i < NR_VM_NODE_STAT_ITEMS; i++)
3378                                 atomic_long_add(stat[i], &pi->lruvec_stat[i]);
3379         }
3380 }
3381
3382 static void memcg_flush_percpu_vmevents(struct mem_cgroup *memcg)
3383 {
3384         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3385         struct mem_cgroup *mi;
3386         int cpu, i;
3387
3388         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3389                 events[i] = 0;
3390
3391         for_each_online_cpu(cpu)
3392                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3393                         events[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[i],
3394                                              cpu);
3395
3396         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3397                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3398                         atomic_long_add(events[i], &mi->vmevents[i]);
3399 }
3400
3401 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3402 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3403 {
3404         int memcg_id;
3405
3406         if (cgroup_memory_nokmem)
3407                 return 0;
3408
3409         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3410         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3411
3412         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3413         if (memcg_id < 0)
3414                 return memcg_id;
3415
3416         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3417         /*
3418          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3419          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3420          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3421          * patched.
3422          */
3423         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3424         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3425         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3426
3427         return 0;
3428 }
3429
3430 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3431 {
3432         struct cgroup_subsys_state *css;
3433         struct mem_cgroup *parent, *child;
3434         int kmemcg_id;
3435
3436         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3437                 return;
3438         /*
3439          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3440          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3441          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3442          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3443          */
3444         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3445
3446         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3447         if (!parent)
3448                 parent = root_mem_cgroup;
3449
3450         /*
3451          * Deactivate and reparent kmem_caches.
3452          */
3453         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3454
3455         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3456         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3457
3458         /*
3459          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3460          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3461          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3462          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3463          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3464          * memcg_drain_all_list_lrus().
3465          */
3466         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3467         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3468                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3469                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3470                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3471                 if (!memcg->use_hierarchy)
3472                         break;
3473         }
3474         rcu_read_unlock();
3475
3476         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3477
3478         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3479 }
3480
3481 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3482 {
3483         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3484         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3485                 memcg_offline_kmem(memcg);
3486
3487         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3488                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3489                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3490         }
3491 }
3492 #else
3493 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3494 {
3495         return 0;
3496 }
3497 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3498 {
3499 }
3500 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3501 {
3502 }
3503 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3504
3505 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3506                                  unsigned long max)
3507 {
3508         int ret;
3509
3510         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3511         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3512         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3513         return ret;
3514 }
3515
3516 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3517 {
3518         int ret;
3519
3520         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3521
3522         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3523         if (ret)
3524                 goto out;
3525
3526         if (!memcg->tcpmem_active) {
3527                 /*
3528                  * The active flag needs to be written after the static_key
3529                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3530                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3531                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3532                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3533                  *
3534                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3535                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3536                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3537                  * yet, we'll lose accounting.
3538                  *
3539                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3540                  * because when this value change, the code to process it is not
3541                  * patched in yet.
3542                  */
3543                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3544                 memcg->tcpmem_active = true;
3545         }
3546 out:
3547         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3548         return ret;
3549 }
3550
3551 /*
3552  * The user of this function is...
3553  * RES_LIMIT.
3554  */
3555 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3556                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3557 {
3558         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3559         unsigned long nr_pages;
3560         int ret;
3561
3562         buf = strstrip(buf);
3563         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3564         if (ret)
3565                 return ret;
3566
3567         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3568         case RES_LIMIT:
3569                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3570                         ret = -EINVAL;
3571                         break;
3572                 }
3573                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3574                 case _MEM:
3575                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3576                         break;
3577                 case _MEMSWAP:
3578                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3579                         break;
3580                 case _KMEM:
3581                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
3582                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3583                                      "depend on this functionality.\n");
3584                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3585                         break;
3586                 case _TCP:
3587                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3588                         break;
3589                 }
3590                 break;
3591         case RES_SOFT_LIMIT:
3592                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3593                 ret = 0;
3594                 break;
3595         }
3596         return ret ?: nbytes;
3597 }
3598
3599 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3600                                 size_t nbytes, loff_t off)
3601 {
3602         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3603         struct page_counter *counter;
3604
3605         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3606         case _MEM:
3607                 counter = &memcg->memory;
3608                 break;
3609         case _MEMSWAP:
3610                 counter = &memcg->memsw;
3611                 break;
3612         case _KMEM:
3613                 counter = &memcg->kmem;
3614                 break;
3615         case _TCP:
3616                 counter = &memcg->tcpmem;
3617                 break;
3618         default:
3619                 BUG();
3620         }
3621
3622         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3623         case RES_MAX_USAGE:
3624                 page_counter_reset_watermark(counter);
3625                 break;
3626         case RES_FAILCNT:
3627                 counter->failcnt = 0;
3628                 break;
3629         default:
3630                 BUG();
3631         }
3632
3633         return nbytes;
3634 }
3635
3636 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3637                                         struct cftype *cft)
3638 {
3639         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3640 }
3641
3642 #ifdef CONFIG_MMU
3643 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3644                                         struct cftype *cft, u64 val)
3645 {
3646         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3647
3648         if (val & ~MOVE_MASK)
3649                 return -EINVAL;
3650
3651         /*
3652          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3653          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3654          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3655          * affect task migrations starting after the change.
3656          */
3657         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3658         return 0;
3659 }
3660 #else
3661 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3662                                         struct cftype *cft, u64 val)
3663 {
3664         return -ENOSYS;
3665 }
3666 #endif
3667
3668 #ifdef CONFIG_NUMA
3669
3670 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3671 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3672 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3673
3674 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3675                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3676 {
3677         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, NODE_DATA(nid));
3678         unsigned long nr = 0;
3679         enum lru_list lru;
3680
3681         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3682
3683         for_each_lru(lru) {
3684                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3685                         continue;
3686                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3687         }
3688         return nr;
3689 }
3690
3691 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3692                                              unsigned int lru_mask)
3693 {
3694         unsigned long nr = 0;
3695         enum lru_list lru;
3696
3697         for_each_lru(lru) {
3698                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3699                         continue;
3700                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3701         }
3702         return nr;
3703 }
3704
3705 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3706 {
3707         struct numa_stat {
3708                 const char *name;
3709                 unsigned int lru_mask;
3710         };
3711
3712         static const struct numa_stat stats[] = {
3713                 { "total", LRU_ALL },
3714                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3715                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3716                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3717         };
3718         const struct numa_stat *stat;
3719         int nid;
3720         unsigned long nr;
3721         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3722
3723         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3724                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3725                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3726                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3727                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3728                                                           stat->lru_mask);
3729                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3730                 }
3731                 seq_putc(m, '\n');
3732         }
3733
3734         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3735                 struct mem_cgroup *iter;
3736
3737                 nr = 0;
3738                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3739                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3740                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3741                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3742                         nr = 0;
3743                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3744                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3745                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3746                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3747                 }
3748                 seq_putc(m, '\n');
3749         }
3750
3751         return 0;
3752 }
3753 #endif /* CONFIG_NUMA */
3754
3755 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3756         MEMCG_CACHE,
3757         MEMCG_RSS,
3758         MEMCG_RSS_HUGE,
3759         NR_SHMEM,
3760         NR_FILE_MAPPED,
3761         NR_FILE_DIRTY,
3762         NR_WRITEBACK,
3763         MEMCG_SWAP,
3764 };
3765
3766 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3767         "cache",
3768         "rss",
3769         "rss_huge",
3770         "shmem",
3771         "mapped_file",
3772         "dirty",
3773         "writeback",
3774         "swap",
3775 };
3776
3777 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3778 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3779         PGPGIN,
3780         PGPGOUT,
3781         PGFAULT,
3782         PGMAJFAULT,
3783 };
3784
3785 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3786 {
3787         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3788         unsigned long memory, memsw;
3789         struct mem_cgroup *mi;
3790         unsigned int i;
3791
3792         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3793
3794         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3795                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3796                         continue;
3797                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3798                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3799                            PAGE_SIZE);
3800         }
3801
3802         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3803                 seq_printf(m, "%s %lu\n", vm_event_name(memcg1_events[i]),
3804                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3805
3806         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3807                 seq_printf(m, "%s %lu\n", lru_list_name(i),
3808                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3809                            PAGE_SIZE);
3810
3811         /* Hierarchical information */
3812         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3813         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3814                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3815                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3816         }
3817         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3818                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3819         if (do_memsw_account())
3820                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3821                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3822
3823         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3824                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3825                         continue;
3826                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3827                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3828                            PAGE_SIZE);
3829         }
3830
3831         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3832                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3833                            vm_event_name(memcg1_events[i]),
3834                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3835
3836         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3837                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", lru_list_name(i),
3838                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3839                            PAGE_SIZE);
3840
3841 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3842         {
3843                 pg_data_t *pgdat;
3844                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3845                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3846                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3847                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3848
3849                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3850                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3851                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3852
3853                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3854                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3855                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3856                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3857                 }
3858                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3859                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3860                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3861                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3862         }
3863 #endif
3864
3865         return 0;
3866 }
3867
3868 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3869                                       struct cftype *cft)
3870 {
3871         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3872
3873         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3874 }
3875
3876 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3877                                        struct cftype *cft, u64 val)
3878 {
3879         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3880
3881         if (val > 100)
3882                 return -EINVAL;
3883
3884         if (css->parent)
3885                 memcg->swappiness = val;
3886         else
3887                 vm_swappiness = val;
3888
3889         return 0;
3890 }
3891
3892 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3893 {
3894         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3895         unsigned long usage;
3896         int i;
3897
3898         rcu_read_lock();
3899         if (!swap)
3900                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3901         else
3902                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3903
3904         if (!t)
3905                 goto unlock;
3906
3907         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3908
3909         /*
3910          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3911          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3912          * call of __mem_cgroup_threshold().
3913          */
3914         i = t->current_threshold;
3915
3916         /*
3917          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3918          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3919          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3920          * only one element of the array here.
3921          */
3922         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3923                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3924
3925         /* i = current_threshold + 1 */
3926         i++;
3927
3928         /*
3929          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3930          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3931          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3932          * only one element of the array here.
3933          */
3934         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3935                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3936
3937         /* Update current_threshold */
3938         t->current_threshold = i - 1;
3939 unlock:
3940         rcu_read_unlock();
3941 }
3942
3943 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3944 {
3945         while (memcg) {
3946                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3947                 if (do_memsw_account())
3948                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3949
3950                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3951         }
3952 }
3953
3954 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3955 {
3956         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3957         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3958
3959         if (_a->threshold > _b->threshold)
3960                 return 1;
3961
3962         if (_a->threshold < _b->threshold)
3963                 return -1;
3964
3965         return 0;
3966 }
3967
3968 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3969 {
3970         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3971
3972         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3973
3974         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3975                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3976
3977         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3978         return 0;
3979 }
3980
3981 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3982 {
3983         struct mem_cgroup *iter;
3984
3985         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3986                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3987 }
3988
3989 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3990         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3991 {
3992         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3993         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3994         unsigned long threshold;
3995         unsigned long usage;
3996         int i, size, ret;
3997
3998         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3999         if (ret)
4000                 return ret;
4001
4002         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4003
4004         if (type == _MEM) {
4005                 thresholds = &memcg->thresholds;
4006                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4007         } else if (type == _MEMSWAP) {
4008                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4009                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4010         } else
4011                 BUG();
4012
4013         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4014         if (thresholds->primary)
4015                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4016
4017         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4018
4019         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4020         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
4021         if (!new) {
4022                 ret = -ENOMEM;
4023                 goto unlock;
4024         }
4025         new->size = size;
4026
4027         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4028         if (thresholds->primary) {
4029                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4030                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4031         }
4032
4033         /* Add new threshold */
4034         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4035         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4036
4037         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4038         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4039                         compare_thresholds, NULL);
4040
4041         /* Find current threshold */
4042         new->current_threshold = -1;
4043         for (i = 0; i < size; i++) {
4044                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4045                         /*
4046                          * new->current_threshold will not be used until
4047                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4048                          * it here.
4049                          */
4050                         ++new->current_threshold;
4051                 } else
4052                         break;
4053         }
4054
4055         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4056         kfree(thresholds->spare);
4057         thresholds->spare = thresholds->primary;
4058
4059         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4060
4061         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4062         synchronize_rcu();
4063
4064 unlock:
4065         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4066
4067         return ret;
4068 }
4069
4070 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4071         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4072 {
4073         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4074 }
4075
4076 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4077         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4078 {
4079         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4080 }
4081
4082 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4083         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4084 {
4085         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4086         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4087         unsigned long usage;
4088         int i, j, size, entries;
4089
4090         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4091
4092         if (type == _MEM) {
4093                 thresholds = &memcg->thresholds;
4094                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4095         } else if (type == _MEMSWAP) {
4096                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4097                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4098         } else
4099                 BUG();
4100
4101         if (!thresholds->primary)
4102                 goto unlock;
4103
4104         /* Check if a threshold crossed before removing */
4105         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4106
4107         /* Calculate new number of threshold */
4108         size = entries = 0;
4109         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4110                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4111                         size++;
4112                 else
4113                         entries++;
4114         }
4115
4116         new = thresholds->spare;
4117
4118         /* If no items related to eventfd have been cleared, nothing to do */
4119         if (!entries)
4120                 goto unlock;
4121
4122         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4123         if (!size) {
4124                 kfree(new);
4125                 new = NULL;
4126                 goto swap_buffers;
4127         }
4128
4129         new->size = size;
4130
4131         /* Copy thresholds and find current threshold */
4132         new->current_threshold = -1;
4133         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4134                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4135                         continue;
4136
4137                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4138                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4139                         /*
4140                          * new->current_threshold will not be used
4141                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4142                          * it here.
4143                          */
4144                         ++new->current_threshold;
4145                 }
4146                 j++;
4147         }
4148
4149 swap_buffers:
4150         /* Swap primary and spare array */
4151         thresholds->spare = thresholds->primary;
4152
4153         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4154
4155         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4156         synchronize_rcu();
4157
4158         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4159         if (!new) {
4160                 kfree(thresholds->spare);
4161                 thresholds->spare = NULL;
4162         }
4163 unlock:
4164         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4165 }
4166
4167 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4168         struct eventfd_ctx *eventfd)
4169 {
4170         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4171 }
4172
4173 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4174         struct eventfd_ctx *eventfd)
4175 {
4176         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4177 }
4178
4179 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4180         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4181 {
4182         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4183
4184         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4185         if (!event)
4186                 return -ENOMEM;
4187
4188         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4189
4190         event->eventfd = eventfd;
4191         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4192
4193         /* already in OOM ? */
4194         if (memcg->under_oom)
4195                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4196         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4197
4198         return 0;
4199 }
4200
4201 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4202         struct eventfd_ctx *eventfd)
4203 {
4204         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4205
4206         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4207
4208         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4209                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4210                         list_del(&ev->list);
4211                         kfree(ev);
4212                 }
4213         }
4214
4215         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4216 }
4217
4218 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4219 {
4220         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4221
4222         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4223         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4224         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4225                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4226         return 0;
4227 }
4228
4229 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4230         struct cftype *cft, u64 val)
4231 {
4232         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4233
4234         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4235         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4236                 return -EINVAL;
4237
4238         memcg->oom_kill_disable = val;
4239         if (!val)
4240                 memcg_oom_recover(memcg);
4241
4242         return 0;
4243 }
4244
4245 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4246
4247 #include <trace/events/writeback.h>
4248
4249 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4250 {
4251         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4252 }
4253
4254 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4255 {
4256         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4257 }
4258
4259 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4260 {
4261         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4262 }
4263
4264 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4265 {
4266         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4267
4268         if (!memcg->css.parent)
4269                 return NULL;
4270
4271         return &memcg->cgwb_domain;
4272 }
4273
4274 /*
4275  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4276  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4277  */
4278 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4279 {
4280         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4281         int cpu;
4282
4283         for_each_online_cpu(cpu)
4284                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4285         if (x < 0)
4286                 x = 0;
4287         return x;
4288 }
4289
4290 /**
4291  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4292  * @wb: bdi_writeback in question
4293  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4294  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4295  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4296  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4297  *
4298  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4299  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4300  * is a bit more involved.
4301  *
4302  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4303  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4304  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4305  * available memory in the system.  The caller should further cap
4306  * *@pheadroom accordingly.
4307  */
4308 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4309                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4310                          unsigned long *pwriteback)
4311 {
4312         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4313         struct mem_cgroup *parent;
4314
4315         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4316
4317         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
4318         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4319         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4320                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4321         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4322
4323         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4324                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
4325                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4326
4327                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4328                 memcg = parent;
4329         }
4330 }
4331
4332 /*
4333  * Foreign dirty flushing
4334  *
4335  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
4336  * trackes ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
4337  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
4338  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
4339  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
4340  * different cgroups isn't a common use-case.
4341  *
4342  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
4343  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
4344  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
4345  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
4346  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
4347  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
4348  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
4349  * make writeback of the dirty pages happen.
4350  *
4351  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repatedly and
4352  * severely throttled after making some progress after each
4353  * dirty_expire_interval while the underyling IO device is almost
4354  * completely idle.
4355  *
4356  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
4357  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
4358  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
4359  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
4360  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
4361  *
4362  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
4363  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
4364  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
4365  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
4366  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
4367  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
4368  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
4369  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
4370  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
4371  *
4372  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
4373  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
4374  * records are lockless and racy.
4375  */
4376 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct page *page,
4377                                              struct bdi_writeback *wb)
4378 {
4379         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
4380         struct memcg_cgwb_frn *frn;
4381         u64 now = get_jiffies_64();
4382         u64 oldest_at = now;
4383         int oldest = -1;
4384         int i;
4385
4386         trace_track_foreign_dirty(page, wb);
4387
4388         /*
4389          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
4390          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
4391          * written out.
4392          */
4393         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4394                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4395                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
4396                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
4397                         break;
4398                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
4399                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4400                         oldest = i;
4401                         oldest_at = frn->at;
4402                 }
4403         }
4404
4405         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
4406                 /*
4407                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
4408                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
4409                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
4410                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
4411                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
4412                  */
4413                 unsigned long update_intv =
4414                         min_t(unsigned long, HZ,
4415                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
4416
4417                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
4418                         frn->at = now;
4419         } else if (oldest >= 0) {
4420                 /* replace the oldest free one */
4421                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
4422                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
4423                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
4424                 frn->at = now;
4425         }
4426 }
4427
4428 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
4429 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
4430 {
4431         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4432         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
4433         u64 now = jiffies_64;
4434         int i;
4435
4436         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4437                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4438
4439                 /*
4440                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
4441                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
4442                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
4443                  * already one in flight.
4444                  */
4445                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
4446                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4447                         frn->at = 0;
4448                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
4449                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id, 0,
4450                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
4451                                                &frn->done);
4452                 }
4453         }
4454 }
4455
4456 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4457
4458 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4459 {
4460         return 0;
4461 }
4462
4463 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4464 {
4465 }
4466
4467 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4468 {
4469 }
4470
4471 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4472
4473 /*
4474  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4475  *
4476  * "cgroup.event_control" implementation.
4477  *
4478  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4479  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4480  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4481  *
4482  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4483  * possible.
4484  */
4485
4486 /*
4487  * Unregister event and free resources.
4488  *
4489  * Gets called from workqueue.
4490  */
4491 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4492 {
4493         struct mem_cgroup_event *event =
4494                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4495         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4496
4497         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4498
4499         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4500
4501         /* Notify userspace the event is going away. */
4502         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4503
4504         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4505         kfree(event);
4506         css_put(&memcg->css);
4507 }
4508
4509 /*
4510  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4511  *
4512  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4513  */
4514 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4515                             int sync, void *key)
4516 {
4517         struct mem_cgroup_event *event =
4518                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4519         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4520         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4521
4522         if (flags & EPOLLHUP) {
4523                 /*
4524                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4525                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4526                  * for us.
4527                  *
4528                  * We can't race against event freeing since the other
4529                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4530                  * which we hold.
4531                  */
4532                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4533                 if (!list_empty(&event->list)) {
4534                         list_del_init(&event->list);
4535                         /*
4536                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4537                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4538                          */
4539                         schedule_work(&event->remove);
4540                 }
4541                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4542         }
4543
4544         return 0;
4545 }
4546
4547 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4548                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4549 {
4550         struct mem_cgroup_event *event =
4551                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4552
4553         event->wqh = wqh;
4554         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4555 }
4556
4557 /*
4558  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4559  *
4560  * Parse input and register new cgroup event handler.
4561  *
4562  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4563  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4564  */
4565 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4566                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4567 {
4568         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4569         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4570         struct mem_cgroup_event *event;
4571         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4572         unsigned int efd, cfd;
4573         struct fd efile;
4574         struct fd cfile;
4575         const char *name;
4576         char *endp;
4577         int ret;
4578
4579         buf = strstrip(buf);
4580
4581         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4582         if (*endp != ' ')
4583                 return -EINVAL;
4584         buf = endp + 1;
4585
4586         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4587         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4588                 return -EINVAL;
4589         buf = endp + 1;
4590
4591         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4592         if (!event)
4593                 return -ENOMEM;
4594
4595         event->memcg = memcg;
4596         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4597         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4598         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4599         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4600
4601         efile = fdget(efd);
4602         if (!efile.file) {
4603                 ret = -EBADF;
4604                 goto out_kfree;
4605         }
4606
4607         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4608         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4609                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4610                 goto out_put_efile;
4611         }
4612
4613         cfile = fdget(cfd);
4614         if (!cfile.file) {
4615                 ret = -EBADF;
4616                 goto out_put_eventfd;
4617         }
4618
4619         /* the process need read permission on control file */
4620         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4621         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4622         if (ret < 0)
4623                 goto out_put_cfile;
4624
4625         /*
4626          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4627          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4628          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4629          * is for compatibility anyway.
4630          *
4631          * DO NOT ADD NEW FILES.
4632          */
4633         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4634
4635         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4636                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4637                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4638         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4639                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4640                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4641         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4642                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4643                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4644         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4645                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4646                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4647         } else {
4648                 ret = -EINVAL;
4649                 goto out_put_cfile;
4650         }
4651
4652         /*
4653          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4654          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4655          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4656          */
4657         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4658                                                &memory_cgrp_subsys);
4659         ret = -EINVAL;
4660         if (IS_ERR(cfile_css))
4661                 goto out_put_cfile;
4662         if (cfile_css != css) {
4663                 css_put(cfile_css);
4664                 goto out_put_cfile;
4665         }
4666
4667         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4668         if (ret)
4669                 goto out_put_css;
4670
4671         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4672
4673         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4674         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4675         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4676
4677         fdput(cfile);
4678         fdput(efile);
4679
4680         return nbytes;
4681
4682 out_put_css:
4683         css_put(css);
4684 out_put_cfile:
4685         fdput(cfile);
4686 out_put_eventfd:
4687         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4688 out_put_efile:
4689         fdput(efile);
4690 out_kfree:
4691         kfree(event);
4692
4693         return ret;
4694 }
4695
4696 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4697         {
4698                 .name = "usage_in_bytes",
4699                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4700                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4701         },
4702         {
4703                 .name = "max_usage_in_bytes",
4704                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4705                 .write = mem_cgroup_reset,
4706                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4707         },
4708         {
4709                 .name = "limit_in_bytes",
4710                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4711                 .write = mem_cgroup_write,
4712                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4713         },
4714         {
4715                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4716                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4717                 .write = mem_cgroup_write,
4718                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4719         },
4720         {
4721                 .name = "failcnt",
4722                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4723                 .write = mem_cgroup_reset,
4724                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4725         },
4726         {
4727                 .name = "stat",
4728                 .seq_show = memcg_stat_show,
4729         },
4730         {
4731                 .name = "force_empty",
4732                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4733         },
4734         {
4735                 .name = "use_hierarchy",
4736                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4737                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4738         },
4739         {
4740                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4741                 .write = memcg_write_event_control,
4742                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4743         },
4744         {
4745                 .name = "swappiness",
4746                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4747                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4748         },
4749         {
4750                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4751                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4752                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4753         },
4754         {
4755                 .name = "oom_control",
4756                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4757                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4758                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4759         },
4760         {
4761                 .name = "pressure_level",
4762         },
4763 #ifdef CONFIG_NUMA
4764         {
4765                 .name = "numa_stat",
4766                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4767         },
4768 #endif
4769         {
4770                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4771                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4772                 .write = mem_cgroup_write,
4773                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4774         },
4775         {
4776                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4777                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4778                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4779         },
4780         {
4781                 .name = "kmem.failcnt",
4782                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4783                 .write = mem_cgroup_reset,
4784                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4785         },
4786         {
4787                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4788                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4789                 .write = mem_cgroup_reset,
4790                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4791         },
4792 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && \
4793         (defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG))
4794         {
4795                 .name = "kmem.slabinfo",
4796                 .seq_start = memcg_slab_start,
4797                 .seq_next = memcg_slab_next,
4798                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4799                 .seq_show = memcg_slab_show,
4800         },
4801 #endif
4802         {
4803                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4804                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4805                 .write = mem_cgroup_write,
4806                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4807         },
4808         {
4809                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4810                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4811                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4812         },
4813         {
4814                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4815                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4816                 .write = mem_cgroup_reset,
4817                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4818         },
4819         {
4820                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4821                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4822                 .write = mem_cgroup_reset,
4823                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4824         },
4825         { },    /* terminate */
4826 };
4827
4828 /*
4829  * Private memory cgroup IDR
4830  *
4831  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4832  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4833  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4834  * memory-controlled cgroups to 64k.
4835  *
4836  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4837  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4838  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4839  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4840  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4841  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4842  *
4843  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4844  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4845  * when the CSS is offlined.
4846  *
4847  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4848  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4849  * those references are manageable from userspace.
4850  */
4851
4852 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4853
4854 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4855 {
4856         if (memcg->id.id > 0) {
4857                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4858                 memcg->id.id = 0;
4859         }
4860 }
4861
4862 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4863 {
4864         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4865 }
4866
4867 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4868 {
4869         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4870                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4871
4872                 /* Memcg ID pins CSS */
4873                 css_put(&memcg->css);
4874         }
4875 }
4876
4877 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4878 {
4879         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4880 }
4881
4882 /**
4883  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4884  * @id: the memcg id to look up
4885  *
4886  * Caller must hold rcu_read_lock().
4887  */
4888 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4889 {
4890         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4891         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4892 }
4893
4894 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4895 {
4896         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4897         int tmp = node;
4898         /*
4899          * This routine is called against possible nodes.
4900          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4901          *
4902          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4903          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4904          *       function.
4905          */
4906         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4907                 tmp = -1;
4908         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4909         if (!pn)
4910                 return 1;
4911
4912         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4913         if (!pn->lruvec_stat_local) {
4914                 kfree(pn);
4915                 return 1;
4916         }
4917
4918         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4919         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4920                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4921                 kfree(pn);
4922                 return 1;
4923         }
4924
4925         lruvec_init(&pn->lruvec);
4926         pn->usage_in_excess = 0;
4927         pn->on_tree = false;
4928         pn->memcg = memcg;
4929
4930         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4931         return 0;
4932 }
4933
4934 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4935 {
4936         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4937
4938         if (!pn)
4939                 return;
4940
4941         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4942         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4943         kfree(pn);
4944 }
4945
4946 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4947 {
4948         int node;
4949
4950         for_each_node(node)
4951                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4952         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
4953         free_percpu(memcg->vmstats_local);
4954         kfree(memcg);
4955 }
4956
4957 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4958 {
4959         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4960         /*
4961          * Flush percpu vmstats and vmevents to guarantee the value correctness
4962          * on parent's and all ancestor levels.
4963          */
4964         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg);
4965         memcg_flush_percpu_vmevents(memcg);
4966         __mem_cgroup_free(memcg);
4967 }
4968
4969 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4970 {
4971         struct mem_cgroup *memcg;
4972         unsigned int size;
4973         int node;
4974         int __maybe_unused i;
4975
4976         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4977         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4978
4979         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4980         if (!memcg)
4981                 return NULL;
4982
4983         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4984                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4985                                  GFP_KERNEL);
4986         if (memcg->id.id < 0)
4987                 goto fail;
4988
4989         memcg->vmstats_local = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
4990         if (!memcg->vmstats_local)
4991                 goto fail;
4992
4993         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
4994         if (!memcg->vmstats_percpu)
4995                 goto fail;
4996
4997         for_each_node(node)
4998                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4999                         goto fail;
5000
5001         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
5002                 goto fail;
5003
5004         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
5005         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5006         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5007         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5008         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5009         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5010         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5011         memcg->socket_pressure = jiffies;
5012 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5013         memcg->kmemcg_id = -1;
5014 #endif
5015 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5016         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
5017         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5018                 memcg->cgwb_frn[i].done =
5019                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
5020 #endif
5021 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5022         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5023         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
5024         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
5025 #endif
5026         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
5027         return memcg;
5028 fail:
5029         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5030         __mem_cgroup_free(memcg);
5031         return NULL;
5032 }
5033
5034 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5035 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5036 {
5037         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
5038         struct mem_cgroup *memcg;
5039         long error = -ENOMEM;
5040
5041         memcg = mem_cgroup_alloc();
5042         if (!memcg)
5043                 return ERR_PTR(error);
5044
5045         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5046         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5047         if (parent) {
5048                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5049                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5050         }
5051         if (parent && parent->use_hierarchy) {
5052                 memcg->use_hierarchy = true;
5053                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5054                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5055                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5056                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5057                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5058         } else {
5059                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5060                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5061                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5062                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5063                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5064                 /*
5065                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5066                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5067                  * unfortunate state in our controller.
5068                  */
5069                 if (parent != root_mem_cgroup)
5070                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5071         }
5072
5073         /* The following stuff does not apply to the root */
5074         if (!parent) {
5075 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5076                 INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
5077 #endif
5078                 root_mem_cgroup = memcg;
5079                 return &memcg->css;
5080         }
5081
5082         error = memcg_online_kmem(memcg);
5083         if (error)
5084                 goto fail;
5085
5086         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5087                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5088
5089         return &memcg->css;
5090 fail:
5091         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5092         mem_cgroup_free(memcg);
5093         return ERR_PTR(-ENOMEM);
5094 }
5095
5096 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5097 {
5098         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5099
5100         /*
5101          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
5102          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5103          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5104          */
5105         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
5106                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5107                 return -ENOMEM;
5108         }
5109
5110         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5111         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5112         css_get(css);
5113         return 0;
5114 }
5115
5116 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5117 {
5118         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5119         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5120
5121         /*
5122          * Unregister events and notify userspace.
5123          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5124          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5125          */
5126         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5127         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5128                 list_del_init(&event->list);
5129                 schedule_work(&event->remove);
5130         }
5131         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5132
5133         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5134         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5135
5136         memcg_offline_kmem(memcg);
5137         wb_memcg_offline(memcg);
5138
5139         drain_all_stock(memcg);
5140
5141         mem_cgroup_id_put(memcg);
5142 }
5143
5144 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5145 {
5146         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5147
5148         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5149 }
5150
5151 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5152 {
5153         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5154         int __maybe_unused i;
5155
5156 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5157         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5158                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5159 #endif
5160         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5161                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5162
5163         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5164                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5165
5166         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5167         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5168         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5169         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
5170         memcg_free_kmem(memcg);
5171         mem_cgroup_free(memcg);
5172 }
5173
5174 /**
5175  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5176  * @css: the target css
5177  *
5178  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5179  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5180  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5181  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5182  * made visible again.
5183  *
5184  * The current implementation only resets the essential configurations.
5185  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5186  */
5187 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5188 {
5189         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5190
5191         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5192         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5193         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
5194         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5195         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5196         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5197         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5198         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5199         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5200         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5201 }
5202
5203 #ifdef CONFIG_MMU
5204 /* Handlers for move charge at task migration. */
5205 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5206 {
5207         int ret;
5208
5209         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5210         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5211         if (!ret) {
5212                 mc.precharge += count;
5213                 return ret;
5214         }
5215
5216         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5217         while (count--) {
5218                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5219                 if (ret)
5220                         return ret;
5221                 mc.precharge++;
5222                 cond_resched();
5223         }
5224         return 0;
5225 }
5226
5227 union mc_target {
5228         struct page     *page;
5229         swp_entry_t     ent;
5230 };
5231
5232 enum mc_target_type {
5233         MC_TARGET_NONE = 0,
5234         MC_TARGET_PAGE,
5235         MC_TARGET_SWAP,
5236         MC_TARGET_DEVICE,
5237 };
5238
5239 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5240                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5241 {
5242         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5243
5244         if (!page || !page_mapped(page))
5245                 return NULL;
5246         if (PageAnon(page)) {
5247                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5248                         return NULL;
5249         } else {
5250                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5251                         return NULL;
5252         }
5253         if (!get_page_unless_zero(page))
5254                 return NULL;
5255
5256         return page;
5257 }
5258
5259 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5260 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5261                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5262 {
5263         struct page *page = NULL;
5264         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5265
5266         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
5267                 return NULL;
5268
5269         /*
5270          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5271          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5272          * as special swap entry in the CPU page table.
5273          */
5274         if (is_device_private_entry(ent)) {
5275                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5276                 /*
5277                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5278                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5279                  */
5280                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5281                         return NULL;
5282                 return page;
5283         }
5284
5285         /*
5286          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5287          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5288          */
5289         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5290         if (do_memsw_account())
5291                 entry->val = ent.val;
5292
5293         return page;
5294 }
5295 #else
5296 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5297                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5298 {
5299         return NULL;
5300 }
5301 #endif
5302
5303 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5304                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5305 {
5306         struct page *page = NULL;
5307         struct address_space *mapping;
5308         pgoff_t pgoff;
5309
5310         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5311                 return NULL;
5312         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5313                 return NULL;
5314
5315         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5316         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5317
5318         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5319 #ifdef CONFIG_SWAP
5320         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5321         if (shmem_mapping(mapping)) {
5322                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5323                 if (xa_is_value(page)) {
5324                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5325                         if (do_memsw_account())
5326                                 *entry = swp;
5327                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
5328                                              swp_offset(swp));
5329                 }
5330         } else
5331                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5332 #else
5333         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5334 #endif
5335         return page;
5336 }
5337
5338 /**
5339  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5340  * @page: the page
5341  * @compound: charge the page as compound or small page
5342  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5343  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5344  *
5345  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5346  *
5347  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5348  * from old cgroup.
5349  */
5350 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5351                                    bool compound,
5352                                    struct mem_cgroup *from,
5353                                    struct mem_cgroup *to)
5354 {
5355         struct lruvec *from_vec, *to_vec;
5356         struct pglist_data *pgdat;
5357         unsigned long flags;
5358         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5359         int ret;
5360         bool anon;
5361
5362         VM_BUG_ON(from == to);
5363         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5364         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5365
5366         /*
5367          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5368          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
5369          */
5370         ret = -EBUSY;
5371         if (!trylock_page(page))
5372                 goto out;
5373
5374         ret = -EINVAL;
5375         if (page->mem_cgroup != from)
5376                 goto out_unlock;
5377
5378         anon = PageAnon(page);
5379
5380         pgdat = page_pgdat(page);
5381         from_vec = mem_cgroup_lruvec(from, pgdat);
5382         to_vec = mem_cgroup_lruvec(to, pgdat);
5383
5384         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
5385
5386         if (!anon && page_mapped(page)) {
5387                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5388                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5389         }
5390
5391         /*
5392          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
5393          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
5394          * So mapping should be stable for dirty pages.
5395          */
5396         if (!anon && PageDirty(page)) {
5397                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5398
5399                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
5400                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
5401                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
5402                 }
5403         }
5404
5405         if (PageWriteback(page)) {
5406                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5407                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5408         }
5409
5410         /*
5411          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
5412          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
5413          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
5414          */
5415
5416         /* caller should have done css_get */
5417         page->mem_cgroup = to;
5418
5419         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
5420
5421         ret = 0;
5422
5423         local_irq_disable();
5424         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
5425         memcg_check_events(to, page);
5426         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
5427         memcg_check_events(from, page);
5428         local_irq_enable();
5429 out_unlock:
5430         unlock_page(page);
5431 out:
5432         return ret;
5433 }
5434
5435 /**
5436  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5437  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5438  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5439  * @ptent: the pte to be checked
5440  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5441  *
5442  * Returns
5443  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5444  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5445  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5446  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5447  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5448  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5449  *     in target->ent.
5450  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5451  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5452  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5453  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5454  *     regular page.
5455  *
5456  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5457  *
5458  * Called with pte lock held.
5459  */
5460
5461 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5462                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5463 {
5464         struct page *page = NULL;
5465         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5466         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5467
5468         if (pte_present(ptent))
5469                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5470         else if (is_swap_pte(ptent))
5471                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5472         else if (pte_none(ptent))
5473                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5474
5475         if (!page && !ent.val)
5476                 return ret;
5477         if (page) {
5478                 /*
5479                  * Do only loose check w/o serialization.
5480                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5481                  * not under LRU exclusion.
5482                  */
5483                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5484                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5485                         if (is_device_private_page(page))
5486                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5487                         if (target)
5488                                 target->page = page;
5489                 }
5490                 if (!ret || !target)
5491                         put_page(page);
5492         }
5493         /*
5494          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5495          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5496          */
5497         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5498             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5499                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5500                 if (target)
5501                         target->ent = ent;
5502         }
5503         return ret;
5504 }
5505
5506 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5507 /*
5508  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5509  * not support them for now.
5510  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5511  */
5512 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5513                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5514 {
5515         struct page *page = NULL;
5516         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5517
5518         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5519                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5520                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5521                 return ret;
5522         }
5523         page = pmd_page(pmd);
5524         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5525         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5526                 return ret;
5527         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5528                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5529                 if (target) {
5530                         get_page(page);
5531                         target->page = page;
5532                 }
5533         }
5534         return ret;
5535 }
5536 #else
5537 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5538                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5539 {
5540         return MC_TARGET_NONE;
5541 }
5542 #endif
5543
5544 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5545                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5546                                         struct mm_walk *walk)
5547 {
5548         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5549         pte_t *pte;
5550         spinlock_t *ptl;
5551
5552         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5553         if (ptl) {
5554                 /*
5555                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5556                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5557                  * this might change.
5558                  */
5559                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5560                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5561                 spin_unlock(ptl);
5562                 return 0;
5563         }
5564
5565         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5566                 return 0;
5567         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5568         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5569                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5570                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5571         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5572         cond_resched();
5573
5574         return 0;
5575 }
5576
5577 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
5578         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5579 };
5580
5581 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5582 {
5583         unsigned long precharge;
5584
5585         down_read(&mm->mmap_sem);
5586         walk_page_range(mm, 0, mm->highest_vm_end, &precharge_walk_ops, NULL);
5587         up_read(&mm->mmap_sem);
5588
5589         precharge = mc.precharge;
5590         mc.precharge = 0;
5591
5592         return precharge;
5593 }
5594
5595 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5596 {
5597         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5598
5599         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5600         mc.moving_task = current;
5601         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5602 }
5603
5604 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5605 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5606 {
5607         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5608         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5609
5610         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5611         if (mc.precharge) {
5612                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5613                 mc.precharge = 0;
5614         }
5615         /*
5616          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5617          * we must uncharge here.
5618          */
5619         if (mc.moved_charge) {
5620                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5621                 mc.moved_charge = 0;
5622         }
5623         /* we must fixup refcnts and charges */
5624         if (mc.moved_swap) {
5625                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5626                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5627                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5628
5629                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5630
5631                 /*
5632                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5633                  * should uncharge to->memory.
5634                  */
5635                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5636                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5637
5638                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5639                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5640
5641                 mc.moved_swap = 0;
5642         }
5643         memcg_oom_recover(from);
5644         memcg_oom_recover(to);
5645         wake_up_all(&mc.waitq);
5646 }
5647
5648 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5649 {
5650         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5651
5652         /*
5653          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5654          * task migration.
5655          */
5656         mc.moving_task = NULL;
5657         __mem_cgroup_clear_mc();
5658         spin_lock(&mc.lock);
5659         mc.from = NULL;
5660         mc.to = NULL;
5661         mc.mm = NULL;
5662         spin_unlock(&mc.lock);
5663
5664         mmput(mm);
5665 }
5666
5667 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5668 {
5669         struct cgroup_subsys_state *css;
5670         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5671         struct mem_cgroup *from;
5672         struct task_struct *leader, *p;
5673         struct mm_struct *mm;
5674         unsigned long move_flags;
5675         int ret = 0;
5676
5677         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5678         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5679                 return 0;
5680
5681         /*
5682          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5683          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5684          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5685          * multiple.
5686          */
5687         p = NULL;
5688         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5689                 WARN_ON_ONCE(p);
5690                 p = leader;
5691                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5692         }
5693         if (!p)
5694                 return 0;
5695
5696         /*
5697          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5698          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5699          * So we need to save it, and keep it going.
5700          */
5701         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5702         if (!move_flags)
5703                 return 0;
5704
5705         from = mem_cgroup_from_task(p);
5706
5707         VM_BUG_ON(from == memcg);
5708
5709         mm = get_task_mm(p);
5710         if (!mm)
5711                 return 0;
5712         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5713         if (mm->owner == p) {
5714                 VM_BUG_ON(mc.from);
5715                 VM_BUG_ON(mc.to);
5716                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5717                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5718                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5719
5720                 spin_lock(&mc.lock);
5721                 mc.mm = mm;
5722                 mc.from = from;
5723                 mc.to = memcg;
5724                 mc.flags = move_flags;
5725                 spin_unlock(&mc.lock);
5726                 /* We set mc.moving_task later */
5727
5728                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5729                 if (ret)
5730                         mem_cgroup_clear_mc();
5731         } else {
5732                 mmput(mm);
5733         }
5734         return ret;
5735 }
5736
5737 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5738 {
5739         if (mc.to)
5740                 mem_cgroup_clear_mc();
5741 }
5742
5743 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5744                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5745                                 struct mm_walk *walk)
5746 {
5747         int ret = 0;
5748         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5749         pte_t *pte;
5750         spinlock_t *ptl;
5751         enum mc_target_type target_type;
5752         union mc_target target;
5753         struct page *page;
5754
5755         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5756         if (ptl) {
5757                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5758                         spin_unlock(ptl);
5759                         return 0;
5760                 }
5761                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5762                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5763                         page = target.page;
5764                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5765                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5766                                                              mc.from, mc.to)) {
5767                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5768                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5769                                 }
5770                                 putback_lru_page(page);
5771                         }
5772                         put_page(page);
5773                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5774                         page = target.page;
5775                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5776                                                      mc.from, mc.to)) {
5777                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5778                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5779                         }
5780                         put_page(page);
5781                 }
5782                 spin_unlock(ptl);
5783                 return 0;
5784         }
5785
5786         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5787                 return 0;
5788 retry:
5789         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5790         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5791                 pte_t ptent = *(pte++);
5792                 bool device = false;
5793                 swp_entry_t ent;
5794
5795                 if (!mc.precharge)
5796                         break;
5797
5798                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5799                 case MC_TARGET_DEVICE:
5800                         device = true;
5801                         /* fall through */
5802                 case MC_TARGET_PAGE:
5803                         page = target.page;
5804                         /*
5805                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5806                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5807                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5808                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5809                          */
5810                         if (PageTransCompound(page))
5811                                 goto put;
5812                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5813                                 goto put;
5814                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5815                                                 mc.from, mc.to)) {
5816                                 mc.precharge--;
5817                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5818                                 mc.moved_charge++;
5819                         }
5820                         if (!device)
5821                                 putback_lru_page(page);
5822 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5823                         put_page(page);
5824                         break;
5825                 case MC_TARGET_SWAP:
5826                         ent = target.ent;
5827                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5828                                 mc.precharge--;
5829                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5830                                 mc.moved_swap++;
5831                         }
5832                         break;
5833                 default:
5834                         break;
5835                 }
5836         }
5837         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5838         cond_resched();
5839
5840         if (addr != end) {
5841                 /*
5842                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5843                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5844                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5845                  * phase.
5846                  */
5847                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5848                 if (!ret)
5849                         goto retry;
5850         }
5851
5852         return ret;
5853 }
5854
5855 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
5856         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5857 };
5858
5859 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5860 {
5861         lru_add_drain_all();
5862         /*
5863          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5864          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5865          * for already started RCU-only updates to finish.
5866          */
5867         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5868         synchronize_rcu();
5869 retry:
5870         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5871                 /*
5872                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5873                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5874                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5875                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5876                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5877                  */
5878                 __mem_cgroup_clear_mc();
5879                 cond_resched();
5880                 goto retry;
5881         }
5882         /*
5883          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5884          * additional charge, the page walk just aborts.
5885          */
5886         walk_page_range(mc.mm, 0, mc.mm->highest_vm_end, &charge_walk_ops,
5887                         NULL);
5888
5889         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5890         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5891 }
5892
5893 static void mem_cgroup_move_task(void)
5894 {
5895         if (mc.to) {
5896                 mem_cgroup_move_charge();
5897                 mem_cgroup_clear_mc();
5898         }
5899 }
5900 #else   /* !CONFIG_MMU */
5901 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5902 {
5903         return 0;
5904 }
5905 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5906 {
5907 }
5908 static void mem_cgroup_move_task(void)
5909 {
5910 }
5911 #endif
5912
5913 /*
5914  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5915  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5916  * attempt.
5917  */
5918 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5919 {
5920         /*
5921          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5922          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5923          * on for the root memcg is enough.
5924          */
5925         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5926                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5927         else
5928                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5929 }
5930
5931 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5932 {
5933         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5934                 seq_puts(m, "max\n");
5935         else
5936                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5937
5938         return 0;
5939 }
5940
5941 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5942                                struct cftype *cft)
5943 {
5944         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5945
5946         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5947 }
5948
5949 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5950 {
5951         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5952                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
5953 }
5954
5955 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5956                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5957 {
5958         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5959         unsigned long min;
5960         int err;
5961
5962         buf = strstrip(buf);
5963         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5964         if (err)
5965                 return err;
5966
5967         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5968
5969         return nbytes;
5970 }
5971
5972 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5973 {
5974         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5975                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
5976 }
5977
5978 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5979                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5980 {
5981         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5982         unsigned long low;
5983         int err;
5984
5985         buf = strstrip(buf);
5986         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5987         if (err)
5988                 return err;
5989
5990         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
5991
5992         return nbytes;
5993 }
5994
5995 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5996 {
5997         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
5998 }
5999
6000 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
6001                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6002 {
6003         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6004         unsigned int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6005         bool drained = false;
6006         unsigned long high;
6007         int err;
6008
6009         buf = strstrip(buf);
6010         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
6011         if (err)
6012                 return err;
6013
6014         memcg->high = high;
6015
6016         for (;;) {
6017                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6018                 unsigned long reclaimed;
6019
6020                 if (nr_pages <= high)
6021                         break;
6022
6023                 if (signal_pending(current))
6024                         break;
6025
6026                 if (!drained) {
6027                         drain_all_stock(memcg);
6028                         drained = true;
6029                         continue;
6030                 }
6031
6032                 reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
6033                                                          GFP_KERNEL, true);
6034
6035                 if (!reclaimed && !nr_retries--)
6036                         break;
6037         }
6038
6039         return nbytes;
6040 }
6041
6042 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6043 {
6044         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6045                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
6046 }
6047
6048 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6049                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6050 {
6051         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6052         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6053         bool drained = false;
6054         unsigned long max;
6055         int err;
6056
6057         buf = strstrip(buf);
6058         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6059         if (err)
6060                 return err;
6061
6062         xchg(&memcg->memory.max, max);
6063
6064         for (;;) {
6065                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6066
6067                 if (nr_pages <= max)
6068                         break;
6069
6070                 if (signal_pending(current))
6071                         break;
6072
6073                 if (!drained) {
6074                         drain_all_stock(memcg);
6075                         drained = true;
6076                         continue;
6077                 }
6078
6079                 if (nr_reclaims) {
6080                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
6081                                                           GFP_KERNEL, true))
6082                                 nr_reclaims--;
6083                         continue;
6084                 }
6085
6086                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
6087                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
6088                         break;
6089         }
6090
6091         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6092         return nbytes;
6093 }
6094
6095 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
6096 {
6097         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
6098         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
6099         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
6100         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
6101         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
6102                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
6103 }
6104
6105 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6106 {
6107         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6108
6109         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
6110         return 0;
6111 }
6112
6113 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
6114 {
6115         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6116
6117         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
6118         return 0;
6119 }
6120
6121 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6122 {
6123         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6124         char *buf;
6125
6126         buf = memory_stat_format(memcg);
6127         if (!buf)
6128                 return -ENOMEM;
6129         seq_puts(m, buf);
6130         kfree(buf);
6131         return 0;
6132 }
6133
6134 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
6135 {
6136         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6137
6138         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
6139
6140         return 0;
6141 }
6142
6143 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
6144                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6145 {
6146         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6147         int ret, oom_group;
6148
6149         buf = strstrip(buf);
6150         if (!buf)
6151                 return -EINVAL;
6152
6153         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
6154         if (ret)
6155                 return ret;
6156
6157         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
6158                 return -EINVAL;
6159
6160         memcg->oom_group = oom_group;
6161
6162         return nbytes;
6163 }
6164
6165 static struct cftype memory_files[] = {
6166         {
6167                 .name = "current",
6168                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6169                 .read_u64 = memory_current_read,
6170         },
6171         {
6172                 .name = "min",
6173                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6174                 .seq_show = memory_min_show,
6175                 .write = memory_min_write,
6176         },
6177         {
6178                 .name = "low",
6179                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6180                 .seq_show = memory_low_show,
6181                 .write = memory_low_write,
6182         },
6183         {
6184                 .name = "high",
6185                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6186                 .seq_show = memory_high_show,
6187                 .write = memory_high_write,
6188         },
6189         {
6190                 .name = "max",
6191                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6192                 .seq_show = memory_max_show,
6193                 .write = memory_max_write,
6194         },
6195         {
6196                 .name = "events",
6197                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6198                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
6199                 .seq_show = memory_events_show,
6200         },
6201         {
6202                 .name = "events.local",
6203                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6204                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
6205                 .seq_show = memory_events_local_show,
6206         },
6207         {
6208                 .name = "stat",
6209                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6210                 .seq_show = memory_stat_show,
6211         },
6212         {
6213                 .name = "oom.group",
6214                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
6215                 .seq_show = memory_oom_group_show,
6216                 .write = memory_oom_group_write,
6217         },
6218         { }     /* terminate */
6219 };
6220
6221 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6222         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6223         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6224         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6225         .css_released = mem_cgroup_css_released,
6226         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6227         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6228         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6229         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6230         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6231         .bind = mem_cgroup_bind,
6232         .dfl_cftypes = memory_files,
6233         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6234         .early_init = 0,
6235 };
6236
6237 /**
6238  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6239  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6240  * @memcg: the memory cgroup to check
6241  *
6242  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6243  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6244  *
6245  * Returns one of the following:
6246  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
6247  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
6248  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
6249  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
6250  *
6251  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
6252  *
6253  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
6254  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
6255  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
6256  *
6257  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
6258  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
6259  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
6260  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
6261  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
6262  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
6263  * protected memory.
6264  *
6265  *                                             low_usage
6266  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
6267  *                                        siblings_low_usage
6268  *
6269  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
6270  * low_usage = |
6271  *             | 0, otherwise.
6272  *
6273  *
6274  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
6275  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
6276  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
6277  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
6278  * distribution.
6279  *
6280  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
6281  *
6282  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
6283  *    //\\
6284  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
6285  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
6286  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
6287  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
6288  *
6289  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
6290  * is expected (approximately):
6291  *
6292  *     A/memory.current = 2G
6293  *
6294  *     B/memory.current = 1.3G
6295  *     C/memory.current = 0.6G
6296  *     D/memory.current = 0
6297  *     E/memory.current = 0
6298  *
6299  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
6300  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
6301  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
6302  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
6303  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
6304  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
6305  * as memory.low is a best-effort mechanism.
6306  */
6307 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
6308                                                 struct mem_cgroup *memcg)
6309 {
6310         struct mem_cgroup *parent;
6311         unsigned long emin, parent_emin;
6312         unsigned long elow, parent_elow;
6313         unsigned long usage;
6314
6315         if (mem_cgroup_disabled())
6316                 return MEMCG_PROT_NONE;
6317
6318         if (!root)
6319                 root = root_mem_cgroup;
6320         if (memcg == root)
6321                 return MEMCG_PROT_NONE;
6322
6323         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6324         if (!usage)
6325                 return MEMCG_PROT_NONE;
6326
6327         emin = memcg->memory.min;
6328         elow = memcg->memory.low;
6329
6330         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
6331         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
6332         if (!parent)
6333                 return MEMCG_PROT_NONE;
6334
6335         if (parent == root)
6336                 goto exit;
6337
6338         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
6339         emin = min(emin, parent_emin);
6340         if (emin && parent_emin) {
6341                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
6342
6343                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
6344                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
6345                         &parent->memory.children_min_usage);
6346
6347                 if (min_usage && siblings_min_usage)
6348                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
6349                                    siblings_min_usage);
6350         }
6351
6352         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
6353         elow = min(elow, parent_elow);
6354         if (elow && parent_elow) {
6355                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
6356
6357                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
6358                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
6359                         &parent->memory.children_low_usage);
6360
6361                 if (low_usage && siblings_low_usage)
6362                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
6363                                    siblings_low_usage);
6364         }
6365
6366 exit:
6367         memcg->memory.emin = emin;
6368         memcg->memory.elow = elow;
6369
6370         if (usage <= emin)
6371                 return MEMCG_PROT_MIN;
6372         else if (usage <= elow)
6373                 return MEMCG_PROT_LOW;
6374         else
6375                 return MEMCG_PROT_NONE;
6376 }
6377
6378 /**
6379  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6380  * @page: page to charge
6381  * @mm: mm context of the victim
6382  * @gfp_mask: reclaim mode
6383  * @memcgp: charged memcg return
6384  * @compound: charge the page as compound or small page
6385  *
6386  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6387  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6388  *
6389  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6390  * Otherwise, an error code is returned.
6391  *
6392  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6393  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6394  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6395  */
6396 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6397                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6398                           bool compound)
6399 {
6400         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6401         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6402         int ret = 0;
6403
6404         if (mem_cgroup_disabled())
6405                 goto out;
6406
6407         if (PageSwapCache(page)) {
6408                 /*
6409                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6410                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6411                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6412                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6413                  * in turn serializes uncharging.
6414                  */
6415                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6416                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6417                         goto out;
6418
6419                 if (do_swap_account) {
6420                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6421                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6422
6423                         rcu_read_lock();
6424                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6425                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6426                                 memcg = NULL;
6427                         rcu_read_unlock();
6428                 }
6429         }
6430
6431         if (!memcg)
6432                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6433
6434         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6435
6436         css_put(&memcg->css);
6437 out:
6438         *memcgp = memcg;
6439         return ret;
6440 }
6441
6442 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6443                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6444                           bool compound)
6445 {
6446         struct mem_cgroup *memcg;
6447         int ret;
6448
6449         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6450         memcg = *memcgp;
6451         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6452         return ret;
6453 }
6454
6455 /**
6456  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6457  * @page: page to charge
6458  * @memcg: memcg to charge the page to
6459  * @lrucare: page might be on LRU already
6460  * @compound: charge the page as compound or small page
6461  *
6462  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6463  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6464  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6465  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6466  *
6467  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6468  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6469  *
6470  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6471  */
6472 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6473                               bool lrucare, bool compound)
6474 {
6475         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6476
6477         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6478         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6479
6480         if (mem_cgroup_disabled())
6481                 return;
6482         /*
6483          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6484          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6485          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6486          */
6487         if (!memcg)
6488                 return;
6489
6490         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6491
6492         local_irq_disable();
6493         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6494         memcg_check_events(memcg, page);
6495         local_irq_enable();
6496
6497         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6498                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6499                 /*
6500                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6501                  * let's not wait for it.  The page already received a
6502                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6503                  */
6504                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6505         }
6506 }
6507
6508 /**
6509  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6510  * @page: page to charge
6511  * @memcg: memcg to charge the page to
6512  * @compound: charge the page as compound or small page
6513  *
6514  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6515  */
6516 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6517                 bool compound)
6518 {
6519         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6520
6521         if (mem_cgroup_disabled())
6522                 return;
6523         /*
6524          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6525          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6526          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6527          */
6528         if (!memcg)
6529                 return;
6530
6531         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6532 }
6533
6534 struct uncharge_gather {
6535         struct mem_cgroup *memcg;
6536         unsigned long pgpgout;
6537         unsigned long nr_anon;
6538         unsigned long nr_file;
6539         unsigned long nr_kmem;
6540         unsigned long nr_huge;
6541         unsigned long nr_shmem;
6542         struct page *dummy_page;
6543 };
6544
6545 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6546 {
6547         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6548 }
6549
6550 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6551 {
6552         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6553         unsigned long flags;
6554
6555         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6556                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6557                 if (do_memsw_account())
6558                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6559                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6560                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6561                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6562         }
6563
6564         local_irq_save(flags);
6565         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6566         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6567         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6568         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6569         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6570         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
6571         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6572         local_irq_restore(flags);
6573
6574         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6575                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6576 }
6577
6578 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6579 {
6580         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6581         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6582                         !PageHWPoison(page) , page);
6583
6584         if (!page->mem_cgroup)
6585                 return;
6586
6587         /*
6588          * Nobody should be changing or seriously looking at
6589          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6590          * exclusive access to the page.
6591          */
6592
6593         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6594                 if (ug->memcg) {
6595                         uncharge_batch(ug);
6596                         uncharge_gather_clear(ug);
6597                 }
6598                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6599         }
6600
6601         if (!PageKmemcg(page)) {
6602                 unsigned int nr_pages = 1;
6603
6604                 if (PageTransHuge(page)) {
6605                         nr_pages = compound_nr(page);
6606                         ug->nr_huge += nr_pages;
6607                 }
6608                 if (PageAnon(page))
6609                         ug->nr_anon += nr_pages;
6610                 else {
6611                         ug->nr_file += nr_pages;
6612                         if (PageSwapBacked(page))
6613                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6614                 }
6615                 ug->pgpgout++;
6616         } else {
6617                 ug->nr_kmem += compound_nr(page);
6618                 __ClearPageKmemcg(page);
6619         }
6620
6621         ug->dummy_page = page;
6622         page->mem_cgroup = NULL;
6623 }
6624
6625 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6626 {
6627         struct uncharge_gather ug;
6628         struct list_head *next;
6629
6630         uncharge_gather_clear(&ug);
6631
6632         /*
6633          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6634          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6635          */
6636         next = page_list->next;
6637         do {
6638                 struct page *page;
6639
6640                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6641                 next = page->lru.next;
6642
6643                 uncharge_page(page, &ug);
6644         } while (next != page_list);
6645
6646         if (ug.memcg)
6647                 uncharge_batch(&ug);
6648 }
6649
6650 /**
6651  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6652  * @page: page to uncharge
6653  *
6654  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6655  * mem_cgroup_commit_charge().
6656  */
6657 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6658 {
6659         struct uncharge_gather ug;
6660
6661         if (mem_cgroup_disabled())
6662                 return;
6663
6664         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6665         if (!page->mem_cgroup)
6666                 return;
6667
6668         uncharge_gather_clear(&ug);
6669         uncharge_page(page, &ug);
6670         uncharge_batch(&ug);
6671 }
6672
6673 /**
6674  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6675  * @page_list: list of pages to uncharge
6676  *
6677  * Uncharge a list of pages previously charged with
6678  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6679  */
6680 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6681 {
6682         if (mem_cgroup_disabled())
6683                 return;
6684
6685         if (!list_empty(page_list))
6686                 uncharge_list(page_list);
6687 }
6688
6689 /**
6690  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6691  * @oldpage: currently circulating page
6692  * @newpage: replacement page
6693  *
6694  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6695  * be uncharged upon free.
6696  *
6697  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6698  */
6699 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6700 {
6701         struct mem_cgroup *memcg;
6702         unsigned int nr_pages;
6703         unsigned long flags;
6704
6705         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6706         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6707         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6708         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6709                        newpage);
6710
6711         if (mem_cgroup_disabled())
6712                 return;
6713
6714         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6715         if (newpage->mem_cgroup)
6716                 return;
6717
6718         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6719         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6720         if (!memcg)
6721                 return;
6722
6723         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6724         nr_pages = hpage_nr_pages(newpage);
6725
6726         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6727         if (do_memsw_account())
6728                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6729         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6730
6731         commit_charge(newpage, memcg, false);
6732
6733         local_irq_save(flags);
6734         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, PageTransHuge(newpage),
6735                         nr_pages);
6736         memcg_check_events(memcg, newpage);
6737         local_irq_restore(flags);
6738 }
6739
6740 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6741 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6742
6743 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6744 {
6745         struct mem_cgroup *memcg;
6746
6747         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6748                 return;
6749
6750         /* Do not associate the sock with unrelated interrupted task's memcg. */
6751         if (in_interrupt())
6752                 return;
6753
6754         rcu_read_lock();
6755         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6756         if (memcg == root_mem_cgroup)
6757                 goto out;
6758         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6759                 goto out;
6760         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6761                 sk->sk_memcg = memcg;
6762 out:
6763         rcu_read_unlock();
6764 }
6765
6766 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6767 {
6768         if (sk->sk_memcg)
6769                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6770 }
6771
6772 /**
6773  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6774  * @memcg: memcg to charge
6775  * @nr_pages: number of pages to charge
6776  *
6777  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6778  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6779  */
6780 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6781 {
6782         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6783
6784         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6785                 struct page_counter *fail;
6786
6787                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6788                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6789                         return true;
6790                 }
6791                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6792                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6793                 return false;
6794         }
6795
6796         /* Don't block in the packet receive path */
6797         if (in_softirq())
6798                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6799
6800         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6801
6802         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6803                 return true;
6804
6805         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6806         return false;
6807 }
6808
6809 /**
6810  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6811  * @memcg: memcg to uncharge
6812  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6813  */
6814 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6815 {
6816         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6817                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6818                 return;
6819         }
6820
6821         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6822
6823         refill_stock(memcg, nr_pages);
6824 }
6825
6826 static int __init cgroup_memory(char *s)
6827 {
6828         char *token;
6829
6830         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6831                 if (!*token)
6832                         continue;
6833                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6834                         cgroup_memory_nosocket = true;
6835                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6836                         cgroup_memory_nokmem = true;
6837         }
6838         return 0;
6839 }
6840 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6841
6842 /*
6843  * subsys_initcall() for memory controller.
6844  *
6845  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6846  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6847  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6848  * should be initialized from here.
6849  */
6850 static int __init mem_cgroup_init(void)
6851 {
6852         int cpu, node;
6853
6854 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6855         /*
6856          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6857          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6858          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6859          * destroyed simultaneously.
6860          */
6861         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6862         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6863 #endif
6864
6865         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6866                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6867
6868         for_each_possible_cpu(cpu)
6869                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6870                           drain_local_stock);
6871
6872         for_each_node(node) {
6873                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6874
6875                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6876                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6877
6878                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6879                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6880                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6881                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6882         }
6883
6884         return 0;
6885 }
6886 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6887
6888 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6889 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6890 {
6891         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6892                 /*
6893                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6894                  * always be >= 1.
6895                  */
6896                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6897                         VM_BUG_ON(1);
6898                         break;
6899                 }
6900                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6901                 if (!memcg)
6902                         memcg = root_mem_cgroup;
6903         }
6904         return memcg;
6905 }
6906
6907 /**
6908  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6909  * @page: page whose memsw charge to transfer
6910  * @entry: swap entry to move the charge to
6911  *
6912  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6913  */
6914 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6915 {
6916         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6917         unsigned int nr_entries;
6918         unsigned short oldid;
6919
6920         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6921         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6922
6923         if (!do_memsw_account())
6924                 return;
6925
6926         memcg = page->mem_cgroup;
6927
6928         /* Readahead page, never charged */
6929         if (!memcg)
6930                 return;
6931
6932         /*
6933          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6934          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6935          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6936          */
6937         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6938         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6939         /* Get references for the tail pages, too */
6940         if (nr_entries > 1)
6941                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6942         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6943                                    nr_entries);
6944         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6945         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6946
6947         page->mem_cgroup = NULL;
6948
6949         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6950                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6951
6952         if (memcg != swap_memcg) {
6953                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
6954                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
6955                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
6956         }
6957
6958         /*
6959          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
6960          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
6961          * important here to have the interrupts disabled because it is the
6962          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
6963          */
6964         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
6965         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
6966                                      -nr_entries);
6967         memcg_check_events(memcg, page);
6968
6969         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6970                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
6971 }
6972
6973 /**
6974  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
6975  * @page: page being added to swap
6976  * @entry: swap entry to charge
6977  *
6978  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
6979  *
6980  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
6981  */
6982 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
6983 {
6984         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
6985         struct page_counter *counter;
6986         struct mem_cgroup *memcg;
6987         unsigned short oldid;
6988
6989         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
6990                 return 0;
6991
6992         memcg = page->mem_cgroup;
6993
6994         /* Readahead page, never charged */
6995         if (!memcg)
6996                 return 0;
6997
6998         if (!entry.val) {
6999                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7000                 return 0;
7001         }
7002
7003         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7004
7005         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
7006             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
7007                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
7008                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7009                 mem_cgroup_id_put(memcg);
7010                 return -ENOMEM;
7011         }
7012
7013         /* Get references for the tail pages, too */
7014         if (nr_pages > 1)
7015                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
7016         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
7017         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7018         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
7019
7020         return 0;
7021 }
7022
7023 /**
7024  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
7025  * @entry: swap entry to uncharge
7026  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
7027  */
7028 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
7029 {
7030         struct mem_cgroup *memcg;
7031         unsigned short id;
7032
7033         if (!do_swap_account)
7034                 return;
7035
7036         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
7037         rcu_read_lock();
7038         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7039         if (memcg) {
7040                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7041                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7042                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
7043                         else
7044                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
7045                 }
7046                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
7047                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
7048         }
7049         rcu_read_unlock();
7050 }
7051
7052 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
7053 {
7054         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
7055
7056         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7057                 return nr_swap_pages;
7058         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7059                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
7060                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
7061                                       page_counter_read(&memcg->swap));
7062         return nr_swap_pages;
7063 }
7064
7065 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
7066 {
7067         struct mem_cgroup *memcg;
7068
7069         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
7070
7071         if (vm_swap_full())
7072                 return true;
7073         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7074                 return false;
7075
7076         memcg = page->mem_cgroup;
7077         if (!memcg)
7078                 return false;
7079
7080         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7081                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
7082                         return true;
7083
7084         return false;
7085 }
7086
7087 /* for remember boot option*/
7088 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
7089 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
7090 #else
7091 static int really_do_swap_account __initdata;
7092 #endif
7093
7094 static int __init enable_swap_account(char *s)
7095 {
7096         if (!strcmp(s, "1"))
7097                 really_do_swap_account = 1;
7098         else if (!strcmp(s, "0"))
7099                 really_do_swap_account = 0;
7100         return 1;
7101 }
7102 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7103
7104 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7105                              struct cftype *cft)
7106 {
7107         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7108
7109         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
7110 }
7111
7112 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7113 {
7114         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7115                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
7116 }
7117
7118 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7119                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7120 {
7121         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7122         unsigned long max;
7123         int err;
7124
7125         buf = strstrip(buf);
7126         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7127         if (err)
7128                 return err;
7129
7130         xchg(&memcg->swap.max, max);
7131
7132         return nbytes;
7133 }
7134
7135 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7136 {
7137         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7138
7139         seq_printf(m, "max %lu\n",
7140                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
7141         seq_printf(m, "fail %lu\n",
7142                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
7143
7144         return 0;
7145 }
7146
7147 static struct cftype swap_files[] = {
7148         {
7149                 .name = "swap.current",
7150                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7151                 .read_u64 = swap_current_read,
7152         },
7153         {
7154                 .name = "swap.max",
7155                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7156                 .seq_show = swap_max_show,
7157                 .write = swap_max_write,
7158         },
7159         {
7160                 .name = "swap.events",
7161                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7162                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
7163                 .seq_show = swap_events_show,
7164         },
7165         { }     /* terminate */
7166 };
7167
7168 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
7169         {
7170                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
7171                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
7172                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7173         },
7174         {
7175                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
7176                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
7177                 .write = mem_cgroup_reset,
7178                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7179         },
7180         {
7181                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
7182                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
7183                 .write = mem_cgroup_write,
7184                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7185         },
7186         {
7187                 .name = "memsw.failcnt",
7188                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
7189                 .write = mem_cgroup_reset,
7190                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7191         },
7192         { },    /* terminate */
7193 };
7194
7195 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
7196 {
7197         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7198                 do_swap_account = 1;
7199                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7200                                                swap_files));
7201                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7202                                                   memsw_cgroup_files));
7203         }
7204         return 0;
7205 }
7206 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
7207
7208 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */