hugetlb: allow to free gigantic pages regardless of the configuration
[linux-2.6-block.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/sched/mm.h>
39 #include <linux/shmem_fs.h>
40 #include <linux/hugetlb.h>
41 #include <linux/pagemap.h>
42 #include <linux/vm_event_item.h>
43 #include <linux/smp.h>
44 #include <linux/page-flags.h>
45 #include <linux/backing-dev.h>
46 #include <linux/bit_spinlock.h>
47 #include <linux/rcupdate.h>
48 #include <linux/limits.h>
49 #include <linux/export.h>
50 #include <linux/mutex.h>
51 #include <linux/rbtree.h>
52 #include <linux/slab.h>
53 #include <linux/swap.h>
54 #include <linux/swapops.h>
55 #include <linux/spinlock.h>
56 #include <linux/eventfd.h>
57 #include <linux/poll.h>
58 #include <linux/sort.h>
59 #include <linux/fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/vmpressure.h>
62 #include <linux/mm_inline.h>
63 #include <linux/swap_cgroup.h>
64 #include <linux/cpu.h>
65 #include <linux/oom.h>
66 #include <linux/lockdep.h>
67 #include <linux/file.h>
68 #include <linux/tracehook.h>
69 #include "internal.h"
70 #include <net/sock.h>
71 #include <net/ip.h>
72 #include "slab.h"
73
74 #include <linux/uaccess.h>
75
76 #include <trace/events/vmscan.h>
77
78 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
79 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
80
81 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
82
83 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
84
85 /* Socket memory accounting disabled? */
86 static bool cgroup_memory_nosocket;
87
88 /* Kernel memory accounting disabled? */
89 static bool cgroup_memory_nokmem;
90
91 /* Whether the swap controller is active */
92 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
93 int do_swap_account __read_mostly;
94 #else
95 #define do_swap_account         0
96 #endif
97
98 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
99 static bool do_memsw_account(void)
100 {
101         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
102 }
103
104 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
105         "inactive_anon",
106         "active_anon",
107         "inactive_file",
108         "active_file",
109         "unevictable",
110 };
111
112 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
113 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
114 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
115
116 /*
117  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
118  * their hierarchy representation
119  */
120
121 struct mem_cgroup_tree_per_node {
122         struct rb_root rb_root;
123         struct rb_node *rb_rightmost;
124         spinlock_t lock;
125 };
126
127 struct mem_cgroup_tree {
128         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
129 };
130
131 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
132
133 /* for OOM */
134 struct mem_cgroup_eventfd_list {
135         struct list_head list;
136         struct eventfd_ctx *eventfd;
137 };
138
139 /*
140  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
141  */
142 struct mem_cgroup_event {
143         /*
144          * memcg which the event belongs to.
145          */
146         struct mem_cgroup *memcg;
147         /*
148          * eventfd to signal userspace about the event.
149          */
150         struct eventfd_ctx *eventfd;
151         /*
152          * Each of these stored in a list by the cgroup.
153          */
154         struct list_head list;
155         /*
156          * register_event() callback will be used to add new userspace
157          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
158          * on eventfd to send notification to userspace.
159          */
160         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
161                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
162         /*
163          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
164          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
165          * if you want provide notification functionality.
166          */
167         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
168                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
169         /*
170          * All fields below needed to unregister event when
171          * userspace closes eventfd.
172          */
173         poll_table pt;
174         wait_queue_head_t *wqh;
175         wait_queue_entry_t wait;
176         struct work_struct remove;
177 };
178
179 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
180 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
181
182 /* Stuffs for move charges at task migration. */
183 /*
184  * Types of charges to be moved.
185  */
186 #define MOVE_ANON       0x1U
187 #define MOVE_FILE       0x2U
188 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
189
190 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
191 static struct move_charge_struct {
192         spinlock_t        lock; /* for from, to */
193         struct mm_struct  *mm;
194         struct mem_cgroup *from;
195         struct mem_cgroup *to;
196         unsigned long flags;
197         unsigned long precharge;
198         unsigned long moved_charge;
199         unsigned long moved_swap;
200         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
201         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
202 } mc = {
203         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
204         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
205 };
206
207 /*
208  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
209  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
210  */
211 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
212 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
213
214 enum charge_type {
215         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
216         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
217         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
218         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
219         NR_CHARGE_TYPE,
220 };
221
222 /* for encoding cft->private value on file */
223 enum res_type {
224         _MEM,
225         _MEMSWAP,
226         _OOM_TYPE,
227         _KMEM,
228         _TCP,
229 };
230
231 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
232 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
233 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
234 /* Used for OOM nofiier */
235 #define OOM_CONTROL             (0)
236
237 /*
238  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
239  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
240  * be used for reference counting.
241  */
242 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
243         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
244              iter != NULL;                              \
245              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
246
247 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
248         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
249              iter != NULL;                              \
250              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
251
252 static inline bool should_force_charge(void)
253 {
254         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
255                 (current->flags & PF_EXITING);
256 }
257
258 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
259 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
260 {
261         if (!memcg)
262                 memcg = root_mem_cgroup;
263         return &memcg->vmpressure;
264 }
265
266 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
267 {
268         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
269 }
270
271 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
272 /*
273  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
274  * The main reason for not using cgroup id for this:
275  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
276  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
277  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
278  *  200 entry array for that.
279  *
280  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
281  * will double each time we have to increase it.
282  */
283 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
284 int memcg_nr_cache_ids;
285
286 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
287 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
288
289 void memcg_get_cache_ids(void)
290 {
291         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
292 }
293
294 void memcg_put_cache_ids(void)
295 {
296         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
297 }
298
299 /*
300  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
301  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
302  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
303  * tunable, but that is strictly not necessary.
304  *
305  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
306  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
307  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
308  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
309  * increase ours as well if it increases.
310  */
311 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
312 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
313
314 /*
315  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
316  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
317  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
318  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
319  */
320 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
321 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
322
323 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
324
325 static int memcg_shrinker_map_size;
326 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
327
328 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
329 {
330         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
331 }
332
333 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
334                                          int size, int old_size)
335 {
336         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
337         int nid;
338
339         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
340
341         for_each_node(nid) {
342                 old = rcu_dereference_protected(
343                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
344                 /* Not yet online memcg */
345                 if (!old)
346                         return 0;
347
348                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
349                 if (!new)
350                         return -ENOMEM;
351
352                 /* Set all old bits, clear all new bits */
353                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
354                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
355
356                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
357                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
358         }
359
360         return 0;
361 }
362
363 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
364 {
365         struct mem_cgroup_per_node *pn;
366         struct memcg_shrinker_map *map;
367         int nid;
368
369         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
370                 return;
371
372         for_each_node(nid) {
373                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
374                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
375                 if (map)
376                         kvfree(map);
377                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
378         }
379 }
380
381 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
382 {
383         struct memcg_shrinker_map *map;
384         int nid, size, ret = 0;
385
386         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
387                 return 0;
388
389         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
390         size = memcg_shrinker_map_size;
391         for_each_node(nid) {
392                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
393                 if (!map) {
394                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
395                         ret = -ENOMEM;
396                         break;
397                 }
398                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
399         }
400         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
401
402         return ret;
403 }
404
405 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
406 {
407         int size, old_size, ret = 0;
408         struct mem_cgroup *memcg;
409
410         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
411         old_size = memcg_shrinker_map_size;
412         if (size <= old_size)
413                 return 0;
414
415         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
416         if (!root_mem_cgroup)
417                 goto unlock;
418
419         for_each_mem_cgroup(memcg) {
420                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
421                         continue;
422                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
423                 if (ret)
424                         goto unlock;
425         }
426 unlock:
427         if (!ret)
428                 memcg_shrinker_map_size = size;
429         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
430         return ret;
431 }
432
433 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
434 {
435         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
436                 struct memcg_shrinker_map *map;
437
438                 rcu_read_lock();
439                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
440                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
441                 smp_mb__before_atomic();
442                 set_bit(shrinker_id, map->map);
443                 rcu_read_unlock();
444         }
445 }
446
447 #else /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
448 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
449 {
450         return 0;
451 }
452 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg) { }
453 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
454
455 /**
456  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
457  * @page: page of interest
458  *
459  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
460  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
461  * until it is released.
462  *
463  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
464  * is returned.
465  */
466 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
467 {
468         struct mem_cgroup *memcg;
469
470         memcg = page->mem_cgroup;
471
472         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
473                 memcg = root_mem_cgroup;
474
475         return &memcg->css;
476 }
477
478 /**
479  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
480  * @page: the page
481  *
482  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
483  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
484  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
485  *
486  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
487  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
488  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
489  * do not care (such as procfs interfaces).
490  */
491 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
492 {
493         struct mem_cgroup *memcg;
494         unsigned long ino = 0;
495
496         rcu_read_lock();
497         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
498         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
499                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
500         if (memcg)
501                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
502         rcu_read_unlock();
503         return ino;
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_per_node *
507 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
508 {
509         int nid = page_to_nid(page);
510
511         return memcg->nodeinfo[nid];
512 }
513
514 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
515 soft_limit_tree_node(int nid)
516 {
517         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
518 }
519
520 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
521 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
522 {
523         int nid = page_to_nid(page);
524
525         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
526 }
527
528 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
529                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
530                                          unsigned long new_usage_in_excess)
531 {
532         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
533         struct rb_node *parent = NULL;
534         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
535         bool rightmost = true;
536
537         if (mz->on_tree)
538                 return;
539
540         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
541         if (!mz->usage_in_excess)
542                 return;
543         while (*p) {
544                 parent = *p;
545                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
546                                         tree_node);
547                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
548                         p = &(*p)->rb_left;
549                         rightmost = false;
550                 }
551
552                 /*
553                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
554                  * limit by the same amount
555                  */
556                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
557                         p = &(*p)->rb_right;
558         }
559
560         if (rightmost)
561                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
562
563         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
564         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
565         mz->on_tree = true;
566 }
567
568 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
569                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
570 {
571         if (!mz->on_tree)
572                 return;
573
574         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
575                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
576
577         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
578         mz->on_tree = false;
579 }
580
581 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
582                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
583 {
584         unsigned long flags;
585
586         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
587         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
588         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
589 }
590
591 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
592 {
593         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
594         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
595         unsigned long excess = 0;
596
597         if (nr_pages > soft_limit)
598                 excess = nr_pages - soft_limit;
599
600         return excess;
601 }
602
603 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
604 {
605         unsigned long excess;
606         struct mem_cgroup_per_node *mz;
607         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
608
609         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
610         if (!mctz)
611                 return;
612         /*
613          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
614          * because their event counter is not touched.
615          */
616         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
617                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
618                 excess = soft_limit_excess(memcg);
619                 /*
620                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
621                  * mem is over its softlimit.
622                  */
623                 if (excess || mz->on_tree) {
624                         unsigned long flags;
625
626                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
627                         /* if on-tree, remove it */
628                         if (mz->on_tree)
629                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
630                         /*
631                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
632                          * If excess is 0, no tree ops.
633                          */
634                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
635                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
636                 }
637         }
638 }
639
640 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
641 {
642         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
643         struct mem_cgroup_per_node *mz;
644         int nid;
645
646         for_each_node(nid) {
647                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
648                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
649                 if (mctz)
650                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
651         }
652 }
653
654 static struct mem_cgroup_per_node *
655 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
656 {
657         struct mem_cgroup_per_node *mz;
658
659 retry:
660         mz = NULL;
661         if (!mctz->rb_rightmost)
662                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
663
664         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
665                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
666         /*
667          * Remove the node now but someone else can add it back,
668          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
669          * position in the tree.
670          */
671         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
672         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
673             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
674                 goto retry;
675 done:
676         return mz;
677 }
678
679 static struct mem_cgroup_per_node *
680 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
681 {
682         struct mem_cgroup_per_node *mz;
683
684         spin_lock_irq(&mctz->lock);
685         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
686         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
687         return mz;
688 }
689
690 static unsigned long memcg_sum_events(struct mem_cgroup *memcg,
691                                       int event)
692 {
693         return atomic_long_read(&memcg->events[event]);
694 }
695
696 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
697                                          struct page *page,
698                                          bool compound, int nr_pages)
699 {
700         /*
701          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
702          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
703          */
704         if (PageAnon(page))
705                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
706         else {
707                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
708                 if (PageSwapBacked(page))
709                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
710         }
711
712         if (compound) {
713                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
714                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
715         }
716
717         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
718         if (nr_pages > 0)
719                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
720         else {
721                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
722                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
723         }
724
725         __this_cpu_add(memcg->stat_cpu->nr_page_events, nr_pages);
726 }
727
728 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
729                                        enum mem_cgroup_events_target target)
730 {
731         unsigned long val, next;
732
733         val = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->nr_page_events);
734         next = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->targets[target]);
735         /* from time_after() in jiffies.h */
736         if ((long)(next - val) < 0) {
737                 switch (target) {
738                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
739                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
740                         break;
741                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
742                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
743                         break;
744                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
745                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
746                         break;
747                 default:
748                         break;
749                 }
750                 __this_cpu_write(memcg->stat_cpu->targets[target], next);
751                 return true;
752         }
753         return false;
754 }
755
756 /*
757  * Check events in order.
758  *
759  */
760 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
761 {
762         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
763         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
764                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
765                 bool do_softlimit;
766                 bool do_numainfo __maybe_unused;
767
768                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
769                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
770 #if MAX_NUMNODES > 1
771                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
772                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
773 #endif
774                 mem_cgroup_threshold(memcg);
775                 if (unlikely(do_softlimit))
776                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
777 #if MAX_NUMNODES > 1
778                 if (unlikely(do_numainfo))
779                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
780 #endif
781         }
782 }
783
784 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
785 {
786         /*
787          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
788          * if it races with swapoff, page migration, etc.
789          * So this can be called with p == NULL.
790          */
791         if (unlikely(!p))
792                 return NULL;
793
794         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
795 }
796 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
797
798 /**
799  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
800  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
801  *
802  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
803  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
804  * returned.
805  */
806 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
807 {
808         struct mem_cgroup *memcg;
809
810         if (mem_cgroup_disabled())
811                 return NULL;
812
813         rcu_read_lock();
814         do {
815                 /*
816                  * Page cache insertions can happen withou an
817                  * actual mm context, e.g. during disk probing
818                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
819                  */
820                 if (unlikely(!mm))
821                         memcg = root_mem_cgroup;
822                 else {
823                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
824                         if (unlikely(!memcg))
825                                 memcg = root_mem_cgroup;
826                 }
827         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
828         rcu_read_unlock();
829         return memcg;
830 }
831 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
832
833 /**
834  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
835  * @page: page from which memcg should be extracted.
836  *
837  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
838  * root_mem_cgroup is returned.
839  */
840 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
841 {
842         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
843
844         if (mem_cgroup_disabled())
845                 return NULL;
846
847         rcu_read_lock();
848         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
849                 memcg = root_mem_cgroup;
850         rcu_read_unlock();
851         return memcg;
852 }
853 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
854
855 /**
856  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
857  */
858 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
859 {
860         if (unlikely(current->active_memcg)) {
861                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
862
863                 rcu_read_lock();
864                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
865                         memcg = current->active_memcg;
866                 rcu_read_unlock();
867                 return memcg;
868         }
869         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
870 }
871
872 /**
873  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
874  * @root: hierarchy root
875  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
876  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
877  *
878  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
879  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
880  *
881  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
882  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
883  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
884  *
885  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
886  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
887  * reclaimers operating on the same node and priority.
888  */
889 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
890                                    struct mem_cgroup *prev,
891                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
892 {
893         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
894         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
895         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
896         struct mem_cgroup *pos = NULL;
897
898         if (mem_cgroup_disabled())
899                 return NULL;
900
901         if (!root)
902                 root = root_mem_cgroup;
903
904         if (prev && !reclaim)
905                 pos = prev;
906
907         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
908                 if (prev)
909                         goto out;
910                 return root;
911         }
912
913         rcu_read_lock();
914
915         if (reclaim) {
916                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
917
918                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
919                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
920
921                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
922                         goto out_unlock;
923
924                 while (1) {
925                         pos = READ_ONCE(iter->position);
926                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
927                                 break;
928                         /*
929                          * css reference reached zero, so iter->position will
930                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
931                          * rely on this happening soon, because ->css_released
932                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
933                          * might block it. So we clear iter->position right
934                          * away.
935                          */
936                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
937                 }
938         }
939
940         if (pos)
941                 css = &pos->css;
942
943         for (;;) {
944                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
945                 if (!css) {
946                         /*
947                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
948                          * new one might jump in right at the end of
949                          * the hierarchy - make sure they see at least
950                          * one group and restart from the beginning.
951                          */
952                         if (!prev)
953                                 continue;
954                         break;
955                 }
956
957                 /*
958                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
959                  * is provided by the caller, so we know it's alive
960                  * and kicking, and don't take an extra reference.
961                  */
962                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
963
964                 if (css == &root->css)
965                         break;
966
967                 if (css_tryget(css))
968                         break;
969
970                 memcg = NULL;
971         }
972
973         if (reclaim) {
974                 /*
975                  * The position could have already been updated by a competing
976                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
977                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
978                  */
979                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
980
981                 if (pos)
982                         css_put(&pos->css);
983
984                 if (!memcg)
985                         iter->generation++;
986                 else if (!prev)
987                         reclaim->generation = iter->generation;
988         }
989
990 out_unlock:
991         rcu_read_unlock();
992 out:
993         if (prev && prev != root)
994                 css_put(&prev->css);
995
996         return memcg;
997 }
998
999 /**
1000  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1001  * @root: hierarchy root
1002  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1003  */
1004 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1005                            struct mem_cgroup *prev)
1006 {
1007         if (!root)
1008                 root = root_mem_cgroup;
1009         if (prev && prev != root)
1010                 css_put(&prev->css);
1011 }
1012
1013 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1014 {
1015         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1016         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1017         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1018         int nid;
1019         int i;
1020
1021         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1022                 for_each_node(nid) {
1023                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
1024                         for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
1025                                 iter = &mz->iter[i];
1026                                 cmpxchg(&iter->position,
1027                                         dead_memcg, NULL);
1028                         }
1029                 }
1030         }
1031 }
1032
1033 /**
1034  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1035  * @memcg: hierarchy root
1036  * @fn: function to call for each task
1037  * @arg: argument passed to @fn
1038  *
1039  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1040  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1041  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1042  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1043  *
1044  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1045  */
1046 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1047                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1048 {
1049         struct mem_cgroup *iter;
1050         int ret = 0;
1051
1052         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1053
1054         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1055                 struct css_task_iter it;
1056                 struct task_struct *task;
1057
1058                 css_task_iter_start(&iter->css, 0, &it);
1059                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1060                         ret = fn(task, arg);
1061                 css_task_iter_end(&it);
1062                 if (ret) {
1063                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1064                         break;
1065                 }
1066         }
1067         return ret;
1068 }
1069
1070 /**
1071  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1072  * @page: the page
1073  * @pgdat: pgdat of the page
1074  *
1075  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1076  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1077  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1078  */
1079 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1080 {
1081         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1082         struct mem_cgroup *memcg;
1083         struct lruvec *lruvec;
1084
1085         if (mem_cgroup_disabled()) {
1086                 lruvec = &pgdat->lruvec;
1087                 goto out;
1088         }
1089
1090         memcg = page->mem_cgroup;
1091         /*
1092          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1093          * possibly migrated - before they are charged.
1094          */
1095         if (!memcg)
1096                 memcg = root_mem_cgroup;
1097
1098         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1099         lruvec = &mz->lruvec;
1100 out:
1101         /*
1102          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1103          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1104          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1105          */
1106         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1107                 lruvec->pgdat = pgdat;
1108         return lruvec;
1109 }
1110
1111 /**
1112  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1113  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1114  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1115  * @zid: zone id of the accounted pages
1116  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1117  *
1118  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1119  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1120  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1121  */
1122 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1123                                 int zid, int nr_pages)
1124 {
1125         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1126         unsigned long *lru_size;
1127         long size;
1128
1129         if (mem_cgroup_disabled())
1130                 return;
1131
1132         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1133         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1134
1135         if (nr_pages < 0)
1136                 *lru_size += nr_pages;
1137
1138         size = *lru_size;
1139         if (WARN_ONCE(size < 0,
1140                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1141                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1142                 VM_BUG_ON(1);
1143                 *lru_size = 0;
1144         }
1145
1146         if (nr_pages > 0)
1147                 *lru_size += nr_pages;
1148 }
1149
1150 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1151 {
1152         struct mem_cgroup *task_memcg;
1153         struct task_struct *p;
1154         bool ret;
1155
1156         p = find_lock_task_mm(task);
1157         if (p) {
1158                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1159                 task_unlock(p);
1160         } else {
1161                 /*
1162                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1163                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1164                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1165                  */
1166                 rcu_read_lock();
1167                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1168                 css_get(&task_memcg->css);
1169                 rcu_read_unlock();
1170         }
1171         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1172         css_put(&task_memcg->css);
1173         return ret;
1174 }
1175
1176 /**
1177  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1178  * @memcg: the memory cgroup
1179  *
1180  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1181  * pages.
1182  */
1183 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1184 {
1185         unsigned long margin = 0;
1186         unsigned long count;
1187         unsigned long limit;
1188
1189         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1190         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1191         if (count < limit)
1192                 margin = limit - count;
1193
1194         if (do_memsw_account()) {
1195                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1196                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1197                 if (count <= limit)
1198                         margin = min(margin, limit - count);
1199                 else
1200                         margin = 0;
1201         }
1202
1203         return margin;
1204 }
1205
1206 /*
1207  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1208  *
1209  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1210  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1211  * caused by "move".
1212  */
1213 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1214 {
1215         struct mem_cgroup *from;
1216         struct mem_cgroup *to;
1217         bool ret = false;
1218         /*
1219          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1220          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1221          */
1222         spin_lock(&mc.lock);
1223         from = mc.from;
1224         to = mc.to;
1225         if (!from)
1226                 goto unlock;
1227
1228         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1229                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1230 unlock:
1231         spin_unlock(&mc.lock);
1232         return ret;
1233 }
1234
1235 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1236 {
1237         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1238                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1239                         DEFINE_WAIT(wait);
1240                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1241                         /* moving charge context might have finished. */
1242                         if (mc.moving_task)
1243                                 schedule();
1244                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1245                         return true;
1246                 }
1247         }
1248         return false;
1249 }
1250
1251 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
1252         MEMCG_CACHE,
1253         MEMCG_RSS,
1254         MEMCG_RSS_HUGE,
1255         NR_SHMEM,
1256         NR_FILE_MAPPED,
1257         NR_FILE_DIRTY,
1258         NR_WRITEBACK,
1259         MEMCG_SWAP,
1260 };
1261
1262 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
1263         "cache",
1264         "rss",
1265         "rss_huge",
1266         "shmem",
1267         "mapped_file",
1268         "dirty",
1269         "writeback",
1270         "swap",
1271 };
1272
1273 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1274 /**
1275  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1276  * memory controller.
1277  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1278  * @p: Task that is going to be killed
1279  *
1280  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1281  * enabled
1282  */
1283 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1284 {
1285         rcu_read_lock();
1286
1287         if (memcg) {
1288                 pr_cont(",oom_memcg=");
1289                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1290         } else
1291                 pr_cont(",global_oom");
1292         if (p) {
1293                 pr_cont(",task_memcg=");
1294                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1295         }
1296         rcu_read_unlock();
1297 }
1298
1299 /**
1300  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1301  * memory controller.
1302  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1303  */
1304 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1305 {
1306         struct mem_cgroup *iter;
1307         unsigned int i;
1308
1309         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1310                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1311                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1312         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1313                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1314                 K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1315         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1316                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1317                 K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1318
1319         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1320                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1321                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1322                 pr_cont(":");
1323
1324                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
1325                         if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_swap_account)
1326                                 continue;
1327                         pr_cont(" %s:%luKB", memcg1_stat_names[i],
1328                                 K(memcg_page_state(iter, memcg1_stats[i])));
1329                 }
1330
1331                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1332                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1333                                 K(memcg_page_state(iter, NR_LRU_BASE + i)));
1334
1335                 pr_cont("\n");
1336         }
1337 }
1338
1339 /*
1340  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1341  */
1342 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1343 {
1344         unsigned long max;
1345
1346         max = memcg->memory.max;
1347         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1348                 unsigned long memsw_max;
1349                 unsigned long swap_max;
1350
1351                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1352                 swap_max = memcg->swap.max;
1353                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1354                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1355         }
1356         return max;
1357 }
1358
1359 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1360                                      int order)
1361 {
1362         struct oom_control oc = {
1363                 .zonelist = NULL,
1364                 .nodemask = NULL,
1365                 .memcg = memcg,
1366                 .gfp_mask = gfp_mask,
1367                 .order = order,
1368         };
1369         bool ret;
1370
1371         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1372                 return true;
1373         /*
1374          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1375          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1376          */
1377         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1378         mutex_unlock(&oom_lock);
1379         return ret;
1380 }
1381
1382 #if MAX_NUMNODES > 1
1383
1384 /**
1385  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1386  * @memcg: the target memcg
1387  * @nid: the node ID to be checked.
1388  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1389  *
1390  * This function returns whether the specified memcg contains any
1391  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1392  * pages in the node.
1393  */
1394 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1395                 int nid, bool noswap)
1396 {
1397         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
1398
1399         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_FILE) ||
1400             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_FILE))
1401                 return true;
1402         if (noswap || !total_swap_pages)
1403                 return false;
1404         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_ANON) ||
1405             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_ANON))
1406                 return true;
1407         return false;
1408
1409 }
1410
1411 /*
1412  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1413  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1414  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1415  *
1416  */
1417 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1418 {
1419         int nid;
1420         /*
1421          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1422          * pagein/pageout changes since the last update.
1423          */
1424         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1425                 return;
1426         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1427                 return;
1428
1429         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1430         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1431
1432         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1433
1434                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1435                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1436         }
1437
1438         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1439         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1440 }
1441
1442 /*
1443  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1444  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1445  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1446  *
1447  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1448  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1449  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1450  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1451  *
1452  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1453  */
1454 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1455 {
1456         int node;
1457
1458         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1459         node = memcg->last_scanned_node;
1460
1461         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1462         /*
1463          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1464          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1465          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1466          */
1467         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1468                 node = numa_node_id();
1469
1470         memcg->last_scanned_node = node;
1471         return node;
1472 }
1473 #else
1474 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1475 {
1476         return 0;
1477 }
1478 #endif
1479
1480 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1481                                    pg_data_t *pgdat,
1482                                    gfp_t gfp_mask,
1483                                    unsigned long *total_scanned)
1484 {
1485         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1486         int total = 0;
1487         int loop = 0;
1488         unsigned long excess;
1489         unsigned long nr_scanned;
1490         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1491                 .pgdat = pgdat,
1492                 .priority = 0,
1493         };
1494
1495         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1496
1497         while (1) {
1498                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1499                 if (!victim) {
1500                         loop++;
1501                         if (loop >= 2) {
1502                                 /*
1503                                  * If we have not been able to reclaim
1504                                  * anything, it might because there are
1505                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1506                                  */
1507                                 if (!total)
1508                                         break;
1509                                 /*
1510                                  * We want to do more targeted reclaim.
1511                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1512                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1513                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1514                                  */
1515                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1516                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1517                                         break;
1518                         }
1519                         continue;
1520                 }
1521                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1522                                         pgdat, &nr_scanned);
1523                 *total_scanned += nr_scanned;
1524                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1525                         break;
1526         }
1527         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1528         return total;
1529 }
1530
1531 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1532 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1533         .name = "memcg_oom_lock",
1534 };
1535 #endif
1536
1537 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1538
1539 /*
1540  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1541  * If someone is running, return false.
1542  */
1543 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1544 {
1545         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1546
1547         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1548
1549         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1550                 if (iter->oom_lock) {
1551                         /*
1552                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1553                          * so we cannot give a lock.
1554                          */
1555                         failed = iter;
1556                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1557                         break;
1558                 } else
1559                         iter->oom_lock = true;
1560         }
1561
1562         if (failed) {
1563                 /*
1564                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1565                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1566                  */
1567                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1568                         if (iter == failed) {
1569                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1570                                 break;
1571                         }
1572                         iter->oom_lock = false;
1573                 }
1574         } else
1575                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1576
1577         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1578
1579         return !failed;
1580 }
1581
1582 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1583 {
1584         struct mem_cgroup *iter;
1585
1586         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1587         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1588         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1589                 iter->oom_lock = false;
1590         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1591 }
1592
1593 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1594 {
1595         struct mem_cgroup *iter;
1596
1597         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1598         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1599                 iter->under_oom++;
1600         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1601 }
1602
1603 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1604 {
1605         struct mem_cgroup *iter;
1606
1607         /*
1608          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1609          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1610          */
1611         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1612         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1613                 if (iter->under_oom > 0)
1614                         iter->under_oom--;
1615         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1616 }
1617
1618 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1619
1620 struct oom_wait_info {
1621         struct mem_cgroup *memcg;
1622         wait_queue_entry_t      wait;
1623 };
1624
1625 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1626         unsigned mode, int sync, void *arg)
1627 {
1628         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1629         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1630         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1631
1632         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1633         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1634
1635         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1636             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1637                 return 0;
1638         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1639 }
1640
1641 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1642 {
1643         /*
1644          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1645          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1646          * this function is called as a result of userland actions
1647          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1648          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1649          * triggering notification.
1650          */
1651         if (memcg && memcg->under_oom)
1652                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1653 }
1654
1655 enum oom_status {
1656         OOM_SUCCESS,
1657         OOM_FAILED,
1658         OOM_ASYNC,
1659         OOM_SKIPPED
1660 };
1661
1662 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1663 {
1664         enum oom_status ret;
1665         bool locked;
1666
1667         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1668                 return OOM_SKIPPED;
1669
1670         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1671
1672         /*
1673          * We are in the middle of the charge context here, so we
1674          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1675          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1676          *
1677          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1678          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1679          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1680          * released.
1681          *
1682          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1683          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1684          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1685          * invoke the oom killer here.
1686          *
1687          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1688          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1689          */
1690         if (memcg->oom_kill_disable) {
1691                 if (!current->in_user_fault)
1692                         return OOM_SKIPPED;
1693                 css_get(&memcg->css);
1694                 current->memcg_in_oom = memcg;
1695                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1696                 current->memcg_oom_order = order;
1697
1698                 return OOM_ASYNC;
1699         }
1700
1701         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1702
1703         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1704
1705         if (locked)
1706                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1707
1708         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1709         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1710                 ret = OOM_SUCCESS;
1711         else
1712                 ret = OOM_FAILED;
1713
1714         if (locked)
1715                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1716
1717         return ret;
1718 }
1719
1720 /**
1721  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1722  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1723  *
1724  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1725  * handler was enabled.
1726  *
1727  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1728  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1729  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1730  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1731  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1732  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1733  *
1734  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1735  * completed, %false otherwise.
1736  */
1737 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1738 {
1739         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1740         struct oom_wait_info owait;
1741         bool locked;
1742
1743         /* OOM is global, do not handle */
1744         if (!memcg)
1745                 return false;
1746
1747         if (!handle)
1748                 goto cleanup;
1749
1750         owait.memcg = memcg;
1751         owait.wait.flags = 0;
1752         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1753         owait.wait.private = current;
1754         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1755
1756         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1757         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1758
1759         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1760
1761         if (locked)
1762                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1763
1764         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1765                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1766                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1767                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1768                                          current->memcg_oom_order);
1769         } else {
1770                 schedule();
1771                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1772                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1773         }
1774
1775         if (locked) {
1776                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1777                 /*
1778                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1779                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1780                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1781                  */
1782                 memcg_oom_recover(memcg);
1783         }
1784 cleanup:
1785         current->memcg_in_oom = NULL;
1786         css_put(&memcg->css);
1787         return true;
1788 }
1789
1790 /**
1791  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1792  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1793  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1794  *
1795  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1796  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1797  *
1798  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1799  */
1800 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1801                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1802 {
1803         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1804         struct mem_cgroup *memcg;
1805
1806         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1807                 return NULL;
1808
1809         if (!oom_domain)
1810                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1811
1812         rcu_read_lock();
1813
1814         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1815         if (memcg == root_mem_cgroup)
1816                 goto out;
1817
1818         /*
1819          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1820          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1821          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1822          */
1823         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1824                 if (memcg->oom_group)
1825                         oom_group = memcg;
1826
1827                 if (memcg == oom_domain)
1828                         break;
1829         }
1830
1831         if (oom_group)
1832                 css_get(&oom_group->css);
1833 out:
1834         rcu_read_unlock();
1835
1836         return oom_group;
1837 }
1838
1839 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1840 {
1841         pr_info("Tasks in ");
1842         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1843         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1844 }
1845
1846 /**
1847  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1848  * @page: the page
1849  *
1850  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1851  * another cgroup.
1852  *
1853  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1854  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1855  * when @page might get freed inside the locked section.
1856  */
1857 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1858 {
1859         struct mem_cgroup *memcg;
1860         unsigned long flags;
1861
1862         /*
1863          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1864          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1865          * because page moving starts with an RCU grace period.
1866          *
1867          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1868          * the page state that is going to change is the only thing
1869          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1870          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1871          * keep off truncation, migration and so forth.
1872          */
1873         rcu_read_lock();
1874
1875         if (mem_cgroup_disabled())
1876                 return NULL;
1877 again:
1878         memcg = page->mem_cgroup;
1879         if (unlikely(!memcg))
1880                 return NULL;
1881
1882         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1883                 return memcg;
1884
1885         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1886         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1887                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1888                 goto again;
1889         }
1890
1891         /*
1892          * When charge migration first begins, we can have locked and
1893          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1894          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1895          */
1896         memcg->move_lock_task = current;
1897         memcg->move_lock_flags = flags;
1898
1899         return memcg;
1900 }
1901 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1902
1903 /**
1904  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
1905  * @memcg: the memcg
1906  *
1907  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
1908  */
1909 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
1910 {
1911         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1912                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1913
1914                 memcg->move_lock_task = NULL;
1915                 memcg->move_lock_flags = 0;
1916
1917                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1918         }
1919
1920         rcu_read_unlock();
1921 }
1922
1923 /**
1924  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1925  * @page: the page
1926  */
1927 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1928 {
1929         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
1930 }
1931 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1932
1933 struct memcg_stock_pcp {
1934         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1935         unsigned int nr_pages;
1936         struct work_struct work;
1937         unsigned long flags;
1938 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1939 };
1940 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1941 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1942
1943 /**
1944  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1945  * @memcg: memcg to consume from.
1946  * @nr_pages: how many pages to charge.
1947  *
1948  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1949  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1950  * service an allocation will refill the stock.
1951  *
1952  * returns true if successful, false otherwise.
1953  */
1954 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1955 {
1956         struct memcg_stock_pcp *stock;
1957         unsigned long flags;
1958         bool ret = false;
1959
1960         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
1961                 return ret;
1962
1963         local_irq_save(flags);
1964
1965         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1966         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1967                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1968                 ret = true;
1969         }
1970
1971         local_irq_restore(flags);
1972
1973         return ret;
1974 }
1975
1976 /*
1977  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1978  */
1979 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1980 {
1981         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1982
1983         if (stock->nr_pages) {
1984                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1985                 if (do_memsw_account())
1986                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1987                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1988                 stock->nr_pages = 0;
1989         }
1990         stock->cached = NULL;
1991 }
1992
1993 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1994 {
1995         struct memcg_stock_pcp *stock;
1996         unsigned long flags;
1997
1998         /*
1999          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2000          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2001          */
2002         local_irq_save(flags);
2003
2004         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2005         drain_stock(stock);
2006         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2007
2008         local_irq_restore(flags);
2009 }
2010
2011 /*
2012  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2013  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2014  */
2015 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2016 {
2017         struct memcg_stock_pcp *stock;
2018         unsigned long flags;
2019
2020         local_irq_save(flags);
2021
2022         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2023         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2024                 drain_stock(stock);
2025                 stock->cached = memcg;
2026         }
2027         stock->nr_pages += nr_pages;
2028
2029         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2030                 drain_stock(stock);
2031
2032         local_irq_restore(flags);
2033 }
2034
2035 /*
2036  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2037  * of the hierarchy under it.
2038  */
2039 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2040 {
2041         int cpu, curcpu;
2042
2043         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2044         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2045                 return;
2046         /*
2047          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2048          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2049          * as well as workers from this path always operate on the local
2050          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2051          */
2052         curcpu = get_cpu();
2053         for_each_online_cpu(cpu) {
2054                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2055                 struct mem_cgroup *memcg;
2056
2057                 memcg = stock->cached;
2058                 if (!memcg || !stock->nr_pages || !css_tryget(&memcg->css))
2059                         continue;
2060                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg)) {
2061                         css_put(&memcg->css);
2062                         continue;
2063                 }
2064                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2065                         if (cpu == curcpu)
2066                                 drain_local_stock(&stock->work);
2067                         else
2068                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2069                 }
2070                 css_put(&memcg->css);
2071         }
2072         put_cpu();
2073         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2074 }
2075
2076 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2077 {
2078         struct memcg_stock_pcp *stock;
2079         struct mem_cgroup *memcg;
2080
2081         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2082         drain_stock(stock);
2083
2084         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2085                 int i;
2086
2087                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2088                         int nid;
2089                         long x;
2090
2091                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->count[i], 0);
2092                         if (x)
2093                                 atomic_long_add(x, &memcg->stat[i]);
2094
2095                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2096                                 continue;
2097
2098                         for_each_node(nid) {
2099                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2100
2101                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2102                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2103                                 if (x)
2104                                         atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2105                         }
2106                 }
2107
2108                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2109                         long x;
2110
2111                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->events[i], 0);
2112                         if (x)
2113                                 atomic_long_add(x, &memcg->events[i]);
2114                 }
2115         }
2116
2117         return 0;
2118 }
2119
2120 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2121                          unsigned int nr_pages,
2122                          gfp_t gfp_mask)
2123 {
2124         do {
2125                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2126                         continue;
2127                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2128                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2129         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2130 }
2131
2132 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2133 {
2134         struct mem_cgroup *memcg;
2135
2136         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2137         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2138 }
2139
2140 /*
2141  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2142  * and reclaims memory over the high limit.
2143  */
2144 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2145 {
2146         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2147         struct mem_cgroup *memcg;
2148
2149         if (likely(!nr_pages))
2150                 return;
2151
2152         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2153         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2154         css_put(&memcg->css);
2155         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2156 }
2157
2158 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2159                       unsigned int nr_pages)
2160 {
2161         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2162         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2163         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2164         struct page_counter *counter;
2165         unsigned long nr_reclaimed;
2166         bool may_swap = true;
2167         bool drained = false;
2168         bool oomed = false;
2169         enum oom_status oom_status;
2170
2171         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2172                 return 0;
2173 retry:
2174         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2175                 return 0;
2176
2177         if (!do_memsw_account() ||
2178             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2179                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2180                         goto done_restock;
2181                 if (do_memsw_account())
2182                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2183                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2184         } else {
2185                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2186                 may_swap = false;
2187         }
2188
2189         if (batch > nr_pages) {
2190                 batch = nr_pages;
2191                 goto retry;
2192         }
2193
2194         /*
2195          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2196          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2197          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2198          * free their memory.
2199          */
2200         if (unlikely(should_force_charge()))
2201                 goto force;
2202
2203         /*
2204          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2205          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2206          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2207          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2208          */
2209         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2210                 goto force;
2211
2212         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2213                 goto nomem;
2214
2215         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2216                 goto nomem;
2217
2218         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2219
2220         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2221                                                     gfp_mask, may_swap);
2222
2223         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2224                 goto retry;
2225
2226         if (!drained) {
2227                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2228                 drained = true;
2229                 goto retry;
2230         }
2231
2232         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2233                 goto nomem;
2234         /*
2235          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2236          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2237          * before killing the task.
2238          *
2239          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2240          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2241          * to regular pages anyway in case of failure.
2242          */
2243         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2244                 goto retry;
2245         /*
2246          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2247          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2248          */
2249         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2250                 goto retry;
2251
2252         if (nr_retries--)
2253                 goto retry;
2254
2255         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL && oomed)
2256                 goto nomem;
2257
2258         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2259                 goto force;
2260
2261         if (fatal_signal_pending(current))
2262                 goto force;
2263
2264         /*
2265          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2266          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2267          * couldn't make any progress.
2268          */
2269         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2270                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2271         switch (oom_status) {
2272         case OOM_SUCCESS:
2273                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2274                 oomed = true;
2275                 goto retry;
2276         case OOM_FAILED:
2277                 goto force;
2278         default:
2279                 goto nomem;
2280         }
2281 nomem:
2282         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2283                 return -ENOMEM;
2284 force:
2285         /*
2286          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2287          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2288          * temporarily by force charging it.
2289          */
2290         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2291         if (do_memsw_account())
2292                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2293         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2294
2295         return 0;
2296
2297 done_restock:
2298         css_get_many(&memcg->css, batch);
2299         if (batch > nr_pages)
2300                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2301
2302         /*
2303          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2304          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2305          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2306          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2307          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2308          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2309          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2310          */
2311         do {
2312                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2313                         /* Don't bother a random interrupted task */
2314                         if (in_interrupt()) {
2315                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2316                                 break;
2317                         }
2318                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2319                         set_notify_resume(current);
2320                         break;
2321                 }
2322         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2323
2324         return 0;
2325 }
2326
2327 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2328 {
2329         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2330                 return;
2331
2332         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2333         if (do_memsw_account())
2334                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2335
2336         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2337 }
2338
2339 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2340 {
2341         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2342
2343         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2344         if (PageLRU(page)) {
2345                 struct lruvec *lruvec;
2346
2347                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2348                 ClearPageLRU(page);
2349                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2350                 *isolated = 1;
2351         } else
2352                 *isolated = 0;
2353 }
2354
2355 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2356 {
2357         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2358
2359         if (isolated) {
2360                 struct lruvec *lruvec;
2361
2362                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2363                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2364                 SetPageLRU(page);
2365                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2366         }
2367         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2368 }
2369
2370 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2371                           bool lrucare)
2372 {
2373         int isolated;
2374
2375         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2376
2377         /*
2378          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2379          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2380          */
2381         if (lrucare)
2382                 lock_page_lru(page, &isolated);
2383
2384         /*
2385          * Nobody should be changing or seriously looking at
2386          * page->mem_cgroup at this point:
2387          *
2388          * - the page is uncharged
2389          *
2390          * - the page is off-LRU
2391          *
2392          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2393          *   a locked page table
2394          *
2395          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2396          *   have the page locked
2397          */
2398         page->mem_cgroup = memcg;
2399
2400         if (lrucare)
2401                 unlock_page_lru(page, isolated);
2402 }
2403
2404 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2405 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2406 {
2407         int id, size;
2408         int err;
2409
2410         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2411                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2412         if (id < 0)
2413                 return id;
2414
2415         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2416                 return id;
2417
2418         /*
2419          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2420          * so we have to grow them.
2421          */
2422         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2423
2424         size = 2 * (id + 1);
2425         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2426                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2427         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2428                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2429
2430         err = memcg_update_all_caches(size);
2431         if (!err)
2432                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2433         if (!err)
2434                 memcg_nr_cache_ids = size;
2435
2436         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2437
2438         if (err) {
2439                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2440                 return err;
2441         }
2442         return id;
2443 }
2444
2445 static void memcg_free_cache_id(int id)
2446 {
2447         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2448 }
2449
2450 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2451         struct mem_cgroup *memcg;
2452         struct kmem_cache *cachep;
2453         struct work_struct work;
2454 };
2455
2456 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2457 {
2458         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2459                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2460         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2461         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2462
2463         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2464
2465         css_put(&memcg->css);
2466         kfree(cw);
2467 }
2468
2469 /*
2470  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2471  */
2472 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2473                                                struct kmem_cache *cachep)
2474 {
2475         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2476
2477         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2478         if (!cw)
2479                 return;
2480
2481         css_get(&memcg->css);
2482
2483         cw->memcg = memcg;
2484         cw->cachep = cachep;
2485         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2486
2487         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2488 }
2489
2490 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2491 {
2492         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2493                 return true;
2494         return false;
2495 }
2496
2497 /**
2498  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2499  * @cachep: the original global kmem cache
2500  *
2501  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2502  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2503  *
2504  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2505  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2506  * go through with the original cache.
2507  *
2508  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2509  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2510  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2511  * reference.
2512  */
2513 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2514 {
2515         struct mem_cgroup *memcg;
2516         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2517         int kmemcg_id;
2518
2519         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2520
2521         if (memcg_kmem_bypass())
2522                 return cachep;
2523
2524         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2525         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2526         if (kmemcg_id < 0)
2527                 goto out;
2528
2529         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2530         if (likely(memcg_cachep))
2531                 return memcg_cachep;
2532
2533         /*
2534          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2535          * context), we could be be predictable and return right away.
2536          * This would guarantee that the allocation being performed
2537          * already belongs in the new cache.
2538          *
2539          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2540          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2541          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2542          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2543          * defer everything.
2544          */
2545         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2546 out:
2547         css_put(&memcg->css);
2548         return cachep;
2549 }
2550
2551 /**
2552  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2553  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2554  */
2555 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2556 {
2557         if (!is_root_cache(cachep))
2558                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2559 }
2560
2561 /**
2562  * __memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2563  * @page: page to charge
2564  * @gfp: reclaim mode
2565  * @order: allocation order
2566  * @memcg: memory cgroup to charge
2567  *
2568  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2569  */
2570 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2571                             struct mem_cgroup *memcg)
2572 {
2573         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2574         struct page_counter *counter;
2575         int ret;
2576
2577         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2578         if (ret)
2579                 return ret;
2580
2581         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2582             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2583                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2584                 return -ENOMEM;
2585         }
2586
2587         page->mem_cgroup = memcg;
2588
2589         return 0;
2590 }
2591
2592 /**
2593  * __memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2594  * @page: page to charge
2595  * @gfp: reclaim mode
2596  * @order: allocation order
2597  *
2598  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2599  */
2600 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2601 {
2602         struct mem_cgroup *memcg;
2603         int ret = 0;
2604
2605         if (memcg_kmem_bypass())
2606                 return 0;
2607
2608         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2609         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2610                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2611                 if (!ret)
2612                         __SetPageKmemcg(page);
2613         }
2614         css_put(&memcg->css);
2615         return ret;
2616 }
2617 /**
2618  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2619  * @page: page to uncharge
2620  * @order: allocation order
2621  */
2622 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2623 {
2624         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2625         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2626
2627         if (!memcg)
2628                 return;
2629
2630         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2631
2632         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2633                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2634
2635         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2636         if (do_memsw_account())
2637                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2638
2639         page->mem_cgroup = NULL;
2640
2641         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2642         if (PageKmemcg(page))
2643                 __ClearPageKmemcg(page);
2644
2645         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2646 }
2647 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2648
2649 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2650
2651 /*
2652  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2653  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2654  */
2655 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2656 {
2657         int i;
2658
2659         if (mem_cgroup_disabled())
2660                 return;
2661
2662         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2663                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2664
2665         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
2666 }
2667 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2668
2669 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2670 /**
2671  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2672  * @entry: swap entry to be moved
2673  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2674  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2675  *
2676  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2677  * as the mem_cgroup's id of @from.
2678  *
2679  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2680  *
2681  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2682  * both res and memsw, and called css_get().
2683  */
2684 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2685                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2686 {
2687         unsigned short old_id, new_id;
2688
2689         old_id = mem_cgroup_id(from);
2690         new_id = mem_cgroup_id(to);
2691
2692         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2693                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
2694                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
2695                 return 0;
2696         }
2697         return -EINVAL;
2698 }
2699 #else
2700 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2701                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2702 {
2703         return -EINVAL;
2704 }
2705 #endif
2706
2707 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
2708
2709 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
2710                                  unsigned long max, bool memsw)
2711 {
2712         bool enlarge = false;
2713         bool drained = false;
2714         int ret;
2715         bool limits_invariant;
2716         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
2717
2718         do {
2719                 if (signal_pending(current)) {
2720                         ret = -EINTR;
2721                         break;
2722                 }
2723
2724                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
2725                 /*
2726                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
2727                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
2728                  */
2729                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
2730                                            max <= memcg->memsw.max;
2731                 if (!limits_invariant) {
2732                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2733                         ret = -EINVAL;
2734                         break;
2735                 }
2736                 if (max > counter->max)
2737                         enlarge = true;
2738                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
2739                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2740
2741                 if (!ret)
2742                         break;
2743
2744                 if (!drained) {
2745                         drain_all_stock(memcg);
2746                         drained = true;
2747                         continue;
2748                 }
2749
2750                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2751                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
2752                         ret = -EBUSY;
2753                         break;
2754                 }
2755         } while (true);
2756
2757         if (!ret && enlarge)
2758                 memcg_oom_recover(memcg);
2759
2760         return ret;
2761 }
2762
2763 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2764                                             gfp_t gfp_mask,
2765                                             unsigned long *total_scanned)
2766 {
2767         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2768         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2769         unsigned long reclaimed;
2770         int loop = 0;
2771         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2772         unsigned long excess;
2773         unsigned long nr_scanned;
2774
2775         if (order > 0)
2776                 return 0;
2777
2778         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2779
2780         /*
2781          * Do not even bother to check the largest node if the root
2782          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2783          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2784          */
2785         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2786                 return 0;
2787
2788         /*
2789          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2790          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2791          * pressure
2792          */
2793         do {
2794                 if (next_mz)
2795                         mz = next_mz;
2796                 else
2797                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2798                 if (!mz)
2799                         break;
2800
2801                 nr_scanned = 0;
2802                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2803                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2804                 nr_reclaimed += reclaimed;
2805                 *total_scanned += nr_scanned;
2806                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2807                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2808
2809                 /*
2810                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2811                  * it is time to move on to the next cgroup
2812                  */
2813                 next_mz = NULL;
2814                 if (!reclaimed)
2815                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2816
2817                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2818                 /*
2819                  * One school of thought says that we should not add
2820                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2821                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2822                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2823                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2824                  * term TODO.
2825                  */
2826                 /* If excess == 0, no tree ops */
2827                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2828                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2829                 css_put(&mz->memcg->css);
2830                 loop++;
2831                 /*
2832                  * Could not reclaim anything and there are no more
2833                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2834                  * reclaiming anything.
2835                  */
2836                 if (!nr_reclaimed &&
2837                         (next_mz == NULL ||
2838                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2839                         break;
2840         } while (!nr_reclaimed);
2841         if (next_mz)
2842                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2843         return nr_reclaimed;
2844 }
2845
2846 /*
2847  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2848  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2849  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2850  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2851  */
2852 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2853 {
2854         bool ret;
2855
2856         rcu_read_lock();
2857         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2858         rcu_read_unlock();
2859         return ret;
2860 }
2861
2862 /*
2863  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2864  *
2865  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2866  */
2867 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2868 {
2869         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2870
2871         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2872         lru_add_drain_all();
2873
2874         drain_all_stock(memcg);
2875
2876         /* try to free all pages in this cgroup */
2877         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2878                 int progress;
2879
2880                 if (signal_pending(current))
2881                         return -EINTR;
2882
2883                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2884                                                         GFP_KERNEL, true);
2885                 if (!progress) {
2886                         nr_retries--;
2887                         /* maybe some writeback is necessary */
2888                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2889                 }
2890
2891         }
2892
2893         return 0;
2894 }
2895
2896 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2897                                             char *buf, size_t nbytes,
2898                                             loff_t off)
2899 {
2900         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2901
2902         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2903                 return -EINVAL;
2904         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2905 }
2906
2907 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2908                                      struct cftype *cft)
2909 {
2910         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2911 }
2912
2913 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2914                                       struct cftype *cft, u64 val)
2915 {
2916         int retval = 0;
2917         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2918         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2919
2920         if (memcg->use_hierarchy == val)
2921                 return 0;
2922
2923         /*
2924          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2925          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2926          * occur, provided the current cgroup has no children.
2927          *
2928          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2929          * set if there are no children.
2930          */
2931         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2932                                 (val == 1 || val == 0)) {
2933                 if (!memcg_has_children(memcg))
2934                         memcg->use_hierarchy = val;
2935                 else
2936                         retval = -EBUSY;
2937         } else
2938                 retval = -EINVAL;
2939
2940         return retval;
2941 }
2942
2943 struct accumulated_stats {
2944         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
2945         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
2946         unsigned long lru_pages[NR_LRU_LISTS];
2947         const unsigned int *stats_array;
2948         const unsigned int *events_array;
2949         int stats_size;
2950         int events_size;
2951 };
2952
2953 static void accumulate_memcg_tree(struct mem_cgroup *memcg,
2954                                   struct accumulated_stats *acc)
2955 {
2956         struct mem_cgroup *mi;
2957         int i;
2958
2959         for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg) {
2960                 for (i = 0; i < acc->stats_size; i++)
2961                         acc->stat[i] += memcg_page_state(mi,
2962                                 acc->stats_array ? acc->stats_array[i] : i);
2963
2964                 for (i = 0; i < acc->events_size; i++)
2965                         acc->events[i] += memcg_sum_events(mi,
2966                                 acc->events_array ? acc->events_array[i] : i);
2967
2968                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
2969                         acc->lru_pages[i] += memcg_page_state(mi,
2970                                                               NR_LRU_BASE + i);
2971         }
2972 }
2973
2974 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2975 {
2976         unsigned long val = 0;
2977
2978         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2979                 struct mem_cgroup *iter;
2980
2981                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2982                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_CACHE);
2983                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_RSS);
2984                         if (swap)
2985                                 val += memcg_page_state(iter, MEMCG_SWAP);
2986                 }
2987         } else {
2988                 if (!swap)
2989                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2990                 else
2991                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2992         }
2993         return val;
2994 }
2995
2996 enum {
2997         RES_USAGE,
2998         RES_LIMIT,
2999         RES_MAX_USAGE,
3000         RES_FAILCNT,
3001         RES_SOFT_LIMIT,
3002 };
3003
3004 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3005                                struct cftype *cft)
3006 {
3007         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3008         struct page_counter *counter;
3009
3010         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3011         case _MEM:
3012                 counter = &memcg->memory;
3013                 break;
3014         case _MEMSWAP:
3015                 counter = &memcg->memsw;
3016                 break;
3017         case _KMEM:
3018                 counter = &memcg->kmem;
3019                 break;
3020         case _TCP:
3021                 counter = &memcg->tcpmem;
3022                 break;
3023         default:
3024                 BUG();
3025         }
3026
3027         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3028         case RES_USAGE:
3029                 if (counter == &memcg->memory)
3030                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3031                 if (counter == &memcg->memsw)
3032                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3033                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3034         case RES_LIMIT:
3035                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3036         case RES_MAX_USAGE:
3037                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3038         case RES_FAILCNT:
3039                 return counter->failcnt;
3040         case RES_SOFT_LIMIT:
3041                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3042         default:
3043                 BUG();
3044         }
3045 }
3046
3047 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3048 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3049 {
3050         int memcg_id;
3051
3052         if (cgroup_memory_nokmem)
3053                 return 0;
3054
3055         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3056         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3057
3058         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3059         if (memcg_id < 0)
3060                 return memcg_id;
3061
3062         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3063         /*
3064          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3065          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3066          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3067          * patched.
3068          */
3069         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3070         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3071         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3072
3073         return 0;
3074 }
3075
3076 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3077 {
3078         struct cgroup_subsys_state *css;
3079         struct mem_cgroup *parent, *child;
3080         int kmemcg_id;
3081
3082         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3083                 return;
3084         /*
3085          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3086          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3087          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3088          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3089          */
3090         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3091
3092         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
3093
3094         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3095         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3096
3097         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3098         if (!parent)
3099                 parent = root_mem_cgroup;
3100
3101         /*
3102          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3103          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3104          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3105          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3106          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3107          * memcg_drain_all_list_lrus().
3108          */
3109         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3110         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3111                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3112                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3113                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3114                 if (!memcg->use_hierarchy)
3115                         break;
3116         }
3117         rcu_read_unlock();
3118
3119         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3120
3121         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3122 }
3123
3124 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3125 {
3126         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3127         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3128                 memcg_offline_kmem(memcg);
3129
3130         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3131                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
3132                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3133                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
3134         }
3135 }
3136 #else
3137 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3138 {
3139         return 0;
3140 }
3141 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3142 {
3143 }
3144 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3145 {
3146 }
3147 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3148
3149 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3150                                  unsigned long max)
3151 {
3152         int ret;
3153
3154         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3155         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3156         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3157         return ret;
3158 }
3159
3160 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3161 {
3162         int ret;
3163
3164         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3165
3166         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3167         if (ret)
3168                 goto out;
3169
3170         if (!memcg->tcpmem_active) {
3171                 /*
3172                  * The active flag needs to be written after the static_key
3173                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3174                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3175                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3176                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3177                  *
3178                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3179                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3180                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3181                  * yet, we'll lose accounting.
3182                  *
3183                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3184                  * because when this value change, the code to process it is not
3185                  * patched in yet.
3186                  */
3187                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3188                 memcg->tcpmem_active = true;
3189         }
3190 out:
3191         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3192         return ret;
3193 }
3194
3195 /*
3196  * The user of this function is...
3197  * RES_LIMIT.
3198  */
3199 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3200                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3201 {
3202         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3203         unsigned long nr_pages;
3204         int ret;
3205
3206         buf = strstrip(buf);
3207         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3208         if (ret)
3209                 return ret;
3210
3211         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3212         case RES_LIMIT:
3213                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3214                         ret = -EINVAL;
3215                         break;
3216                 }
3217                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3218                 case _MEM:
3219                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3220                         break;
3221                 case _MEMSWAP:
3222                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3223                         break;
3224                 case _KMEM:
3225                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3226                         break;
3227                 case _TCP:
3228                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3229                         break;
3230                 }
3231                 break;
3232         case RES_SOFT_LIMIT:
3233                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3234                 ret = 0;
3235                 break;
3236         }
3237         return ret ?: nbytes;
3238 }
3239
3240 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3241                                 size_t nbytes, loff_t off)
3242 {
3243         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3244         struct page_counter *counter;
3245
3246         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3247         case _MEM:
3248                 counter = &memcg->memory;
3249                 break;
3250         case _MEMSWAP:
3251                 counter = &memcg->memsw;
3252                 break;
3253         case _KMEM:
3254                 counter = &memcg->kmem;
3255                 break;
3256         case _TCP:
3257                 counter = &memcg->tcpmem;
3258                 break;
3259         default:
3260                 BUG();
3261         }
3262
3263         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3264         case RES_MAX_USAGE:
3265                 page_counter_reset_watermark(counter);
3266                 break;
3267         case RES_FAILCNT:
3268                 counter->failcnt = 0;
3269                 break;
3270         default:
3271                 BUG();
3272         }
3273
3274         return nbytes;
3275 }
3276
3277 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3278                                         struct cftype *cft)
3279 {
3280         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3281 }
3282
3283 #ifdef CONFIG_MMU
3284 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3285                                         struct cftype *cft, u64 val)
3286 {
3287         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3288
3289         if (val & ~MOVE_MASK)
3290                 return -EINVAL;
3291
3292         /*
3293          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3294          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3295          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3296          * affect task migrations starting after the change.
3297          */
3298         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3299         return 0;
3300 }
3301 #else
3302 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3303                                         struct cftype *cft, u64 val)
3304 {
3305         return -ENOSYS;
3306 }
3307 #endif
3308
3309 #ifdef CONFIG_NUMA
3310
3311 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3312 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3313 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3314
3315 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3316                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3317 {
3318         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
3319         unsigned long nr = 0;
3320         enum lru_list lru;
3321
3322         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3323
3324         for_each_lru(lru) {
3325                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3326                         continue;
3327                 nr += lruvec_page_state(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3328         }
3329         return nr;
3330 }
3331
3332 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3333                                              unsigned int lru_mask)
3334 {
3335         unsigned long nr = 0;
3336         enum lru_list lru;
3337
3338         for_each_lru(lru) {
3339                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3340                         continue;
3341                 nr += memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3342         }
3343         return nr;
3344 }
3345
3346 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3347 {
3348         struct numa_stat {
3349                 const char *name;
3350                 unsigned int lru_mask;
3351         };
3352
3353         static const struct numa_stat stats[] = {
3354                 { "total", LRU_ALL },
3355                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3356                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3357                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3358         };
3359         const struct numa_stat *stat;
3360         int nid;
3361         unsigned long nr;
3362         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3363
3364         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3365                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3366                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3367                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3368                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3369                                                           stat->lru_mask);
3370                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3371                 }
3372                 seq_putc(m, '\n');
3373         }
3374
3375         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3376                 struct mem_cgroup *iter;
3377
3378                 nr = 0;
3379                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3380                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3381                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3382                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3383                         nr = 0;
3384                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3385                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3386                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3387                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3388                 }
3389                 seq_putc(m, '\n');
3390         }
3391
3392         return 0;
3393 }
3394 #endif /* CONFIG_NUMA */
3395
3396 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3397 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3398         PGPGIN,
3399         PGPGOUT,
3400         PGFAULT,
3401         PGMAJFAULT,
3402 };
3403
3404 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3405         "pgpgin",
3406         "pgpgout",
3407         "pgfault",
3408         "pgmajfault",
3409 };
3410
3411 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3412 {
3413         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3414         unsigned long memory, memsw;
3415         struct mem_cgroup *mi;
3416         unsigned int i;
3417         struct accumulated_stats acc;
3418
3419         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3420         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3421
3422         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3423                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3424                         continue;
3425                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3426                            memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3427                            PAGE_SIZE);
3428         }
3429
3430         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3431                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3432                            memcg_sum_events(memcg, memcg1_events[i]));
3433
3434         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3435                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3436                            memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3437                            PAGE_SIZE);
3438
3439         /* Hierarchical information */
3440         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3441         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3442                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3443                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3444         }
3445         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3446                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3447         if (do_memsw_account())
3448                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3449                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3450
3451         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
3452         acc.stats_size = ARRAY_SIZE(memcg1_stats);
3453         acc.stats_array = memcg1_stats;
3454         acc.events_size = ARRAY_SIZE(memcg1_events);
3455         acc.events_array = memcg1_events;
3456         accumulate_memcg_tree(memcg, &acc);
3457
3458         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3459                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3460                         continue;
3461                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3462                            (u64)acc.stat[i] * PAGE_SIZE);
3463         }
3464
3465         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3466                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3467                            (u64)acc.events[i]);
3468
3469         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3470                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3471                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
3472
3473 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3474         {
3475                 pg_data_t *pgdat;
3476                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3477                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3478                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3479                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3480
3481                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3482                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3483                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3484
3485                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3486                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3487                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3488                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3489                 }
3490                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3491                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3492                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3493                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3494         }
3495 #endif
3496
3497         return 0;
3498 }
3499
3500 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3501                                       struct cftype *cft)
3502 {
3503         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3504
3505         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3506 }
3507
3508 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3509                                        struct cftype *cft, u64 val)
3510 {
3511         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3512
3513         if (val > 100)
3514                 return -EINVAL;
3515
3516         if (css->parent)
3517                 memcg->swappiness = val;
3518         else
3519                 vm_swappiness = val;
3520
3521         return 0;
3522 }
3523
3524 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3525 {
3526         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3527         unsigned long usage;
3528         int i;
3529
3530         rcu_read_lock();
3531         if (!swap)
3532                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3533         else
3534                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3535
3536         if (!t)
3537                 goto unlock;
3538
3539         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3540
3541         /*
3542          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3543          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3544          * call of __mem_cgroup_threshold().
3545          */
3546         i = t->current_threshold;
3547
3548         /*
3549          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3550          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3551          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3552          * only one element of the array here.
3553          */
3554         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3555                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3556
3557         /* i = current_threshold + 1 */
3558         i++;
3559
3560         /*
3561          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3562          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3563          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3564          * only one element of the array here.
3565          */
3566         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3567                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3568
3569         /* Update current_threshold */
3570         t->current_threshold = i - 1;
3571 unlock:
3572         rcu_read_unlock();
3573 }
3574
3575 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3576 {
3577         while (memcg) {
3578                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3579                 if (do_memsw_account())
3580                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3581
3582                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3583         }
3584 }
3585
3586 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3587 {
3588         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3589         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3590
3591         if (_a->threshold > _b->threshold)
3592                 return 1;
3593
3594         if (_a->threshold < _b->threshold)
3595                 return -1;
3596
3597         return 0;
3598 }
3599
3600 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3601 {
3602         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3603
3604         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3605
3606         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3607                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3608
3609         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3610         return 0;
3611 }
3612
3613 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3614 {
3615         struct mem_cgroup *iter;
3616
3617         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3618                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3619 }
3620
3621 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3622         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3623 {
3624         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3625         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3626         unsigned long threshold;
3627         unsigned long usage;
3628         int i, size, ret;
3629
3630         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3631         if (ret)
3632                 return ret;
3633
3634         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3635
3636         if (type == _MEM) {
3637                 thresholds = &memcg->thresholds;
3638                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3639         } else if (type == _MEMSWAP) {
3640                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3641                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3642         } else
3643                 BUG();
3644
3645         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3646         if (thresholds->primary)
3647                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3648
3649         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3650
3651         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3652         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
3653         if (!new) {
3654                 ret = -ENOMEM;
3655                 goto unlock;
3656         }
3657         new->size = size;
3658
3659         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3660         if (thresholds->primary) {
3661                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3662                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3663         }
3664
3665         /* Add new threshold */
3666         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3667         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3668
3669         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3670         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3671                         compare_thresholds, NULL);
3672
3673         /* Find current threshold */
3674         new->current_threshold = -1;
3675         for (i = 0; i < size; i++) {
3676                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3677                         /*
3678                          * new->current_threshold will not be used until
3679                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3680                          * it here.
3681                          */
3682                         ++new->current_threshold;
3683                 } else
3684                         break;
3685         }
3686
3687         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3688         kfree(thresholds->spare);
3689         thresholds->spare = thresholds->primary;
3690
3691         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3692
3693         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3694         synchronize_rcu();
3695
3696 unlock:
3697         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3698
3699         return ret;
3700 }
3701
3702 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3703         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3704 {
3705         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3706 }
3707
3708 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3709         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3710 {
3711         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3712 }
3713
3714 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3715         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3716 {
3717         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3718         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3719         unsigned long usage;
3720         int i, j, size;
3721
3722         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3723
3724         if (type == _MEM) {
3725                 thresholds = &memcg->thresholds;
3726                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3727         } else if (type == _MEMSWAP) {
3728                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3729                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3730         } else
3731                 BUG();
3732
3733         if (!thresholds->primary)
3734                 goto unlock;
3735
3736         /* Check if a threshold crossed before removing */
3737         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3738
3739         /* Calculate new number of threshold */
3740         size = 0;
3741         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3742                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3743                         size++;
3744         }
3745
3746         new = thresholds->spare;
3747
3748         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3749         if (!size) {
3750                 kfree(new);
3751                 new = NULL;
3752                 goto swap_buffers;
3753         }
3754
3755         new->size = size;
3756
3757         /* Copy thresholds and find current threshold */
3758         new->current_threshold = -1;
3759         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3760                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3761                         continue;
3762
3763                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3764                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3765                         /*
3766                          * new->current_threshold will not be used
3767                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3768                          * it here.
3769                          */
3770                         ++new->current_threshold;
3771                 }
3772                 j++;
3773         }
3774
3775 swap_buffers:
3776         /* Swap primary and spare array */
3777         thresholds->spare = thresholds->primary;
3778
3779         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3780
3781         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3782         synchronize_rcu();
3783
3784         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3785         if (!new) {
3786                 kfree(thresholds->spare);
3787                 thresholds->spare = NULL;
3788         }
3789 unlock:
3790         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3791 }
3792
3793 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3794         struct eventfd_ctx *eventfd)
3795 {
3796         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3797 }
3798
3799 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3800         struct eventfd_ctx *eventfd)
3801 {
3802         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3803 }
3804
3805 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3806         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3807 {
3808         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3809
3810         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3811         if (!event)
3812                 return -ENOMEM;
3813
3814         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3815
3816         event->eventfd = eventfd;
3817         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3818
3819         /* already in OOM ? */
3820         if (memcg->under_oom)
3821                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3822         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3823
3824         return 0;
3825 }
3826
3827 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3828         struct eventfd_ctx *eventfd)
3829 {
3830         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3831
3832         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3833
3834         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3835                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3836                         list_del(&ev->list);
3837                         kfree(ev);
3838                 }
3839         }
3840
3841         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3842 }
3843
3844 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3845 {
3846         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
3847
3848         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3849         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3850         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
3851                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
3852         return 0;
3853 }
3854
3855 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3856         struct cftype *cft, u64 val)
3857 {
3858         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3859
3860         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3861         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3862                 return -EINVAL;
3863
3864         memcg->oom_kill_disable = val;
3865         if (!val)
3866                 memcg_oom_recover(memcg);
3867
3868         return 0;
3869 }
3870
3871 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3872
3873 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3874 {
3875         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3876 }
3877
3878 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3879 {
3880         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3881 }
3882
3883 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3884 {
3885         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3886 }
3887
3888 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3889 {
3890         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3891
3892         if (!memcg->css.parent)
3893                 return NULL;
3894
3895         return &memcg->cgwb_domain;
3896 }
3897
3898 /*
3899  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
3900  * Keep in sync with memcg_exact_page().
3901  */
3902 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
3903 {
3904         long x = atomic_long_read(&memcg->stat[idx]);
3905         int cpu;
3906
3907         for_each_online_cpu(cpu)
3908                 x += per_cpu_ptr(memcg->stat_cpu, cpu)->count[idx];
3909         if (x < 0)
3910                 x = 0;
3911         return x;
3912 }
3913
3914 /**
3915  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3916  * @wb: bdi_writeback in question
3917  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3918  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3919  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3920  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3921  *
3922  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3923  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3924  * is a bit more involved.
3925  *
3926  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3927  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3928  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3929  * available memory in the system.  The caller should further cap
3930  * *@pheadroom accordingly.
3931  */
3932 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3933                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3934                          unsigned long *pwriteback)
3935 {
3936         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3937         struct mem_cgroup *parent;
3938
3939         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
3940
3941         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3942         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
3943         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
3944                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
3945         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3946
3947         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3948                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
3949                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3950
3951                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3952                 memcg = parent;
3953         }
3954 }
3955
3956 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3957
3958 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3959 {
3960         return 0;
3961 }
3962
3963 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3964 {
3965 }
3966
3967 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3968 {
3969 }
3970
3971 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3972
3973 /*
3974  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3975  *
3976  * "cgroup.event_control" implementation.
3977  *
3978  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3979  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3980  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3981  *
3982  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3983  * possible.
3984  */
3985
3986 /*
3987  * Unregister event and free resources.
3988  *
3989  * Gets called from workqueue.
3990  */
3991 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3992 {
3993         struct mem_cgroup_event *event =
3994                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3995         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3996
3997         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3998
3999         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4000
4001         /* Notify userspace the event is going away. */
4002         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4003
4004         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4005         kfree(event);
4006         css_put(&memcg->css);
4007 }
4008
4009 /*
4010  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4011  *
4012  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4013  */
4014 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4015                             int sync, void *key)
4016 {
4017         struct mem_cgroup_event *event =
4018                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4019         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4020         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4021
4022         if (flags & EPOLLHUP) {
4023                 /*
4024                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4025                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4026                  * for us.
4027                  *
4028                  * We can't race against event freeing since the other
4029                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4030                  * which we hold.
4031                  */
4032                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4033                 if (!list_empty(&event->list)) {
4034                         list_del_init(&event->list);
4035                         /*
4036                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4037                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4038                          */
4039                         schedule_work(&event->remove);
4040                 }
4041                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4042         }
4043
4044         return 0;
4045 }
4046
4047 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4048                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4049 {
4050         struct mem_cgroup_event *event =
4051                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4052
4053         event->wqh = wqh;
4054         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4055 }
4056
4057 /*
4058  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4059  *
4060  * Parse input and register new cgroup event handler.
4061  *
4062  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4063  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4064  */
4065 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4066                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4067 {
4068         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4069         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4070         struct mem_cgroup_event *event;
4071         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4072         unsigned int efd, cfd;
4073         struct fd efile;
4074         struct fd cfile;
4075         const char *name;
4076         char *endp;
4077         int ret;
4078
4079         buf = strstrip(buf);
4080
4081         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4082         if (*endp != ' ')
4083                 return -EINVAL;
4084         buf = endp + 1;
4085
4086         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4087         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4088                 return -EINVAL;
4089         buf = endp + 1;
4090
4091         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4092         if (!event)
4093                 return -ENOMEM;
4094
4095         event->memcg = memcg;
4096         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4097         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4098         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4099         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4100
4101         efile = fdget(efd);
4102         if (!efile.file) {
4103                 ret = -EBADF;
4104                 goto out_kfree;
4105         }
4106
4107         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4108         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4109                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4110                 goto out_put_efile;
4111         }
4112
4113         cfile = fdget(cfd);
4114         if (!cfile.file) {
4115                 ret = -EBADF;
4116                 goto out_put_eventfd;
4117         }
4118
4119         /* the process need read permission on control file */
4120         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4121         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4122         if (ret < 0)
4123                 goto out_put_cfile;
4124
4125         /*
4126          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4127          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4128          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4129          * is for compatibility anyway.
4130          *
4131          * DO NOT ADD NEW FILES.
4132          */
4133         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4134
4135         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4136                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4137                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4138         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4139                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4140                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4141         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4142                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4143                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4144         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4145                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4146                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4147         } else {
4148                 ret = -EINVAL;
4149                 goto out_put_cfile;
4150         }
4151
4152         /*
4153          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4154          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4155          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4156          */
4157         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4158                                                &memory_cgrp_subsys);
4159         ret = -EINVAL;
4160         if (IS_ERR(cfile_css))
4161                 goto out_put_cfile;
4162         if (cfile_css != css) {
4163                 css_put(cfile_css);
4164                 goto out_put_cfile;
4165         }
4166
4167         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4168         if (ret)
4169                 goto out_put_css;
4170
4171         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4172
4173         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4174         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4175         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4176
4177         fdput(cfile);
4178         fdput(efile);
4179
4180         return nbytes;
4181
4182 out_put_css:
4183         css_put(css);
4184 out_put_cfile:
4185         fdput(cfile);
4186 out_put_eventfd:
4187         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4188 out_put_efile:
4189         fdput(efile);
4190 out_kfree:
4191         kfree(event);
4192
4193         return ret;
4194 }
4195
4196 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4197         {
4198                 .name = "usage_in_bytes",
4199                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4200                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4201         },
4202         {
4203                 .name = "max_usage_in_bytes",
4204                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4205                 .write = mem_cgroup_reset,
4206                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4207         },
4208         {
4209                 .name = "limit_in_bytes",
4210                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4211                 .write = mem_cgroup_write,
4212                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4213         },
4214         {
4215                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4216                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4217                 .write = mem_cgroup_write,
4218                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4219         },
4220         {
4221                 .name = "failcnt",
4222                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4223                 .write = mem_cgroup_reset,
4224                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4225         },
4226         {
4227                 .name = "stat",
4228                 .seq_show = memcg_stat_show,
4229         },
4230         {
4231                 .name = "force_empty",
4232                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4233         },
4234         {
4235                 .name = "use_hierarchy",
4236                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4237                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4238         },
4239         {
4240                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4241                 .write = memcg_write_event_control,
4242                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4243         },
4244         {
4245                 .name = "swappiness",
4246                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4247                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4248         },
4249         {
4250                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4251                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4252                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4253         },
4254         {
4255                 .name = "oom_control",
4256                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4257                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4258                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4259         },
4260         {
4261                 .name = "pressure_level",
4262         },
4263 #ifdef CONFIG_NUMA
4264         {
4265                 .name = "numa_stat",
4266                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4267         },
4268 #endif
4269         {
4270                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4271                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4272                 .write = mem_cgroup_write,
4273                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4274         },
4275         {
4276                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4277                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4278                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4279         },
4280         {
4281                 .name = "kmem.failcnt",
4282                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4283                 .write = mem_cgroup_reset,
4284                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4285         },
4286         {
4287                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4288                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4289                 .write = mem_cgroup_reset,
4290                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4291         },
4292 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
4293         {
4294                 .name = "kmem.slabinfo",
4295                 .seq_start = memcg_slab_start,
4296                 .seq_next = memcg_slab_next,
4297                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4298                 .seq_show = memcg_slab_show,
4299         },
4300 #endif
4301         {
4302                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4303                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4304                 .write = mem_cgroup_write,
4305                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4306         },
4307         {
4308                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4309                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4310                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4311         },
4312         {
4313                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4314                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4315                 .write = mem_cgroup_reset,
4316                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4317         },
4318         {
4319                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4320                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4321                 .write = mem_cgroup_reset,
4322                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4323         },
4324         { },    /* terminate */
4325 };
4326
4327 /*
4328  * Private memory cgroup IDR
4329  *
4330  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4331  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4332  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4333  * memory-controlled cgroups to 64k.
4334  *
4335  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4336  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4337  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4338  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4339  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4340  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4341  *
4342  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4343  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4344  * when the CSS is offlined.
4345  *
4346  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4347  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4348  * those references are manageable from userspace.
4349  */
4350
4351 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4352
4353 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4354 {
4355         if (memcg->id.id > 0) {
4356                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4357                 memcg->id.id = 0;
4358         }
4359 }
4360
4361 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4362 {
4363         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4364 }
4365
4366 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4367 {
4368         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4369                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4370
4371                 /* Memcg ID pins CSS */
4372                 css_put(&memcg->css);
4373         }
4374 }
4375
4376 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4377 {
4378         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4379 }
4380
4381 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4382 {
4383         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4384 }
4385
4386 /**
4387  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4388  * @id: the memcg id to look up
4389  *
4390  * Caller must hold rcu_read_lock().
4391  */
4392 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4393 {
4394         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4395         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4396 }
4397
4398 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4399 {
4400         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4401         int tmp = node;
4402         /*
4403          * This routine is called against possible nodes.
4404          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4405          *
4406          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4407          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4408          *       function.
4409          */
4410         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4411                 tmp = -1;
4412         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4413         if (!pn)
4414                 return 1;
4415
4416         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4417         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4418                 kfree(pn);
4419                 return 1;
4420         }
4421
4422         lruvec_init(&pn->lruvec);
4423         pn->usage_in_excess = 0;
4424         pn->on_tree = false;
4425         pn->memcg = memcg;
4426
4427         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4428         return 0;
4429 }
4430
4431 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4432 {
4433         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4434
4435         if (!pn)
4436                 return;
4437
4438         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4439         kfree(pn);
4440 }
4441
4442 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4443 {
4444         int node;
4445
4446         for_each_node(node)
4447                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4448         free_percpu(memcg->stat_cpu);
4449         kfree(memcg);
4450 }
4451
4452 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4453 {
4454         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4455         __mem_cgroup_free(memcg);
4456 }
4457
4458 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4459 {
4460         struct mem_cgroup *memcg;
4461         unsigned int size;
4462         int node;
4463
4464         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4465         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4466
4467         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4468         if (!memcg)
4469                 return NULL;
4470
4471         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4472                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4473                                  GFP_KERNEL);
4474         if (memcg->id.id < 0)
4475                 goto fail;
4476
4477         memcg->stat_cpu = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4478         if (!memcg->stat_cpu)
4479                 goto fail;
4480
4481         for_each_node(node)
4482                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4483                         goto fail;
4484
4485         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4486                 goto fail;
4487
4488         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4489         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4490         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4491         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4492         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4493         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4494         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4495         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4496         memcg->socket_pressure = jiffies;
4497 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4498         memcg->kmemcg_id = -1;
4499 #endif
4500 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4501         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4502 #endif
4503         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4504         return memcg;
4505 fail:
4506         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4507         __mem_cgroup_free(memcg);
4508         return NULL;
4509 }
4510
4511 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4512 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4513 {
4514         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4515         struct mem_cgroup *memcg;
4516         long error = -ENOMEM;
4517
4518         memcg = mem_cgroup_alloc();
4519         if (!memcg)
4520                 return ERR_PTR(error);
4521
4522         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4523         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4524         if (parent) {
4525                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4526                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4527         }
4528         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4529                 memcg->use_hierarchy = true;
4530                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4531                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4532                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4533                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4534                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4535         } else {
4536                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4537                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4538                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4539                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4540                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4541                 /*
4542                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4543                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4544                  * unfortunate state in our controller.
4545                  */
4546                 if (parent != root_mem_cgroup)
4547                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4548         }
4549
4550         /* The following stuff does not apply to the root */
4551         if (!parent) {
4552                 root_mem_cgroup = memcg;
4553                 return &memcg->css;
4554         }
4555
4556         error = memcg_online_kmem(memcg);
4557         if (error)
4558                 goto fail;
4559
4560         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4561                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4562
4563         return &memcg->css;
4564 fail:
4565         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4566         mem_cgroup_free(memcg);
4567         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4568 }
4569
4570 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4571 {
4572         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4573
4574         /*
4575          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
4576          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
4577          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
4578          */
4579         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
4580                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4581                 return -ENOMEM;
4582         }
4583
4584         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4585         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
4586         css_get(css);
4587         return 0;
4588 }
4589
4590 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4591 {
4592         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4593         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4594
4595         /*
4596          * Unregister events and notify userspace.
4597          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4598          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4599          */
4600         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4601         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4602                 list_del_init(&event->list);
4603                 schedule_work(&event->remove);
4604         }
4605         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4606
4607         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4608         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4609
4610         memcg_offline_kmem(memcg);
4611         wb_memcg_offline(memcg);
4612
4613         drain_all_stock(memcg);
4614
4615         mem_cgroup_id_put(memcg);
4616 }
4617
4618 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4619 {
4620         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4621
4622         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4623 }
4624
4625 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4626 {
4627         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4628
4629         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4630                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4631
4632         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4633                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4634
4635         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4636         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4637         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4638         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
4639         memcg_free_kmem(memcg);
4640         mem_cgroup_free(memcg);
4641 }
4642
4643 /**
4644  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4645  * @css: the target css
4646  *
4647  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4648  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4649  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4650  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4651  * made visible again.
4652  *
4653  * The current implementation only resets the essential configurations.
4654  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4655  */
4656 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4657 {
4658         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4659
4660         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4661         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4662         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4663         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4664         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4665         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4666         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4667         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4668         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4669         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4670 }
4671
4672 #ifdef CONFIG_MMU
4673 /* Handlers for move charge at task migration. */
4674 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4675 {
4676         int ret;
4677
4678         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4679         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4680         if (!ret) {
4681                 mc.precharge += count;
4682                 return ret;
4683         }
4684
4685         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
4686         while (count--) {
4687                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
4688                 if (ret)
4689                         return ret;
4690                 mc.precharge++;
4691                 cond_resched();
4692         }
4693         return 0;
4694 }
4695
4696 union mc_target {
4697         struct page     *page;
4698         swp_entry_t     ent;
4699 };
4700
4701 enum mc_target_type {
4702         MC_TARGET_NONE = 0,
4703         MC_TARGET_PAGE,
4704         MC_TARGET_SWAP,
4705         MC_TARGET_DEVICE,
4706 };
4707
4708 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4709                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4710 {
4711         struct page *page = _vm_normal_page(vma, addr, ptent, true);
4712
4713         if (!page || !page_mapped(page))
4714                 return NULL;
4715         if (PageAnon(page)) {
4716                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4717                         return NULL;
4718         } else {
4719                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4720                         return NULL;
4721         }
4722         if (!get_page_unless_zero(page))
4723                 return NULL;
4724
4725         return page;
4726 }
4727
4728 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
4729 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4730                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4731 {
4732         struct page *page = NULL;
4733         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4734
4735         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4736                 return NULL;
4737
4738         /*
4739          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
4740          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
4741          * as special swap entry in the CPU page table.
4742          */
4743         if (is_device_private_entry(ent)) {
4744                 page = device_private_entry_to_page(ent);
4745                 /*
4746                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
4747                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
4748                  */
4749                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
4750                         return NULL;
4751                 return page;
4752         }
4753
4754         /*
4755          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4756          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4757          */
4758         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4759         if (do_memsw_account())
4760                 entry->val = ent.val;
4761
4762         return page;
4763 }
4764 #else
4765 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4766                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4767 {
4768         return NULL;
4769 }
4770 #endif
4771
4772 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4773                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4774 {
4775         struct page *page = NULL;
4776         struct address_space *mapping;
4777         pgoff_t pgoff;
4778
4779         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4780                 return NULL;
4781         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4782                 return NULL;
4783
4784         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4785         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4786
4787         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4788 #ifdef CONFIG_SWAP
4789         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4790         if (shmem_mapping(mapping)) {
4791                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4792                 if (xa_is_value(page)) {
4793                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4794                         if (do_memsw_account())
4795                                 *entry = swp;
4796                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4797                                              swp_offset(swp));
4798                 }
4799         } else
4800                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4801 #else
4802         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4803 #endif
4804         return page;
4805 }
4806
4807 /**
4808  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4809  * @page: the page
4810  * @compound: charge the page as compound or small page
4811  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4812  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4813  *
4814  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4815  *
4816  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4817  * from old cgroup.
4818  */
4819 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4820                                    bool compound,
4821                                    struct mem_cgroup *from,
4822                                    struct mem_cgroup *to)
4823 {
4824         unsigned long flags;
4825         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4826         int ret;
4827         bool anon;
4828
4829         VM_BUG_ON(from == to);
4830         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4831         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4832
4833         /*
4834          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4835          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4836          */
4837         ret = -EBUSY;
4838         if (!trylock_page(page))
4839                 goto out;
4840
4841         ret = -EINVAL;
4842         if (page->mem_cgroup != from)
4843                 goto out_unlock;
4844
4845         anon = PageAnon(page);
4846
4847         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4848
4849         if (!anon && page_mapped(page)) {
4850                 __mod_memcg_state(from, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
4851                 __mod_memcg_state(to, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
4852         }
4853
4854         /*
4855          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4856          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
4857          * So mapping should be stable for dirty pages.
4858          */
4859         if (!anon && PageDirty(page)) {
4860                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4861
4862                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4863                         __mod_memcg_state(from, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
4864                         __mod_memcg_state(to, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
4865                 }
4866         }
4867
4868         if (PageWriteback(page)) {
4869                 __mod_memcg_state(from, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
4870                 __mod_memcg_state(to, NR_WRITEBACK, nr_pages);
4871         }
4872
4873         /*
4874          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4875          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4876          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4877          */
4878
4879         /* caller should have done css_get */
4880         page->mem_cgroup = to;
4881         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4882
4883         ret = 0;
4884
4885         local_irq_disable();
4886         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4887         memcg_check_events(to, page);
4888         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4889         memcg_check_events(from, page);
4890         local_irq_enable();
4891 out_unlock:
4892         unlock_page(page);
4893 out:
4894         return ret;
4895 }
4896
4897 /**
4898  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4899  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4900  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4901  * @ptent: the pte to be checked
4902  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4903  *
4904  * Returns
4905  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4906  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4907  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4908  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4909  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4910  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4911  *     in target->ent.
4912  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PUBLIC
4913  *     or MEMORY_DEVICE_PRIVATE (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
4914  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
4915  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
4916  *     regular page.
4917  *
4918  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
4919  *
4920  * Called with pte lock held.
4921  */
4922
4923 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4924                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4925 {
4926         struct page *page = NULL;
4927         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4928         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4929
4930         if (pte_present(ptent))
4931                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4932         else if (is_swap_pte(ptent))
4933                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4934         else if (pte_none(ptent))
4935                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4936
4937         if (!page && !ent.val)
4938                 return ret;
4939         if (page) {
4940                 /*
4941                  * Do only loose check w/o serialization.
4942                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4943                  * not under LRU exclusion.
4944                  */
4945                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4946                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4947                         if (is_device_private_page(page) ||
4948                             is_device_public_page(page))
4949                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
4950                         if (target)
4951                                 target->page = page;
4952                 }
4953                 if (!ret || !target)
4954                         put_page(page);
4955         }
4956         /*
4957          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
4958          * But we cannot move a tail-page in a THP.
4959          */
4960         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
4961             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4962                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4963                 if (target)
4964                         target->ent = ent;
4965         }
4966         return ret;
4967 }
4968
4969 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4970 /*
4971  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
4972  * not support them for now.
4973  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4974  */
4975 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4976                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4977 {
4978         struct page *page = NULL;
4979         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4980
4981         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
4982                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
4983                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
4984                 return ret;
4985         }
4986         page = pmd_page(pmd);
4987         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4988         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4989                 return ret;
4990         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4991                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4992                 if (target) {
4993                         get_page(page);
4994                         target->page = page;
4995                 }
4996         }
4997         return ret;
4998 }
4999 #else
5000 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5001                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5002 {
5003         return MC_TARGET_NONE;
5004 }
5005 #endif
5006
5007 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5008                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5009                                         struct mm_walk *walk)
5010 {
5011         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5012         pte_t *pte;
5013         spinlock_t *ptl;
5014
5015         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5016         if (ptl) {
5017                 /*
5018                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5019                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PUBLIC or
5020                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE but this might change.
5021                  */
5022                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5023                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5024                 spin_unlock(ptl);
5025                 return 0;
5026         }
5027
5028         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5029                 return 0;
5030         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5031         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5032                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5033                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5034         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5035         cond_resched();
5036
5037         return 0;
5038 }
5039
5040 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5041 {
5042         unsigned long precharge;
5043
5044         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5045                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5046                 .mm = mm,
5047         };
5048         down_read(&mm->mmap_sem);
5049         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
5050                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5051         up_read(&mm->mmap_sem);
5052
5053         precharge = mc.precharge;
5054         mc.precharge = 0;
5055
5056         return precharge;
5057 }
5058
5059 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5060 {
5061         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5062
5063         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5064         mc.moving_task = current;
5065         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5066 }
5067
5068 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5069 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5070 {
5071         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5072         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5073
5074         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5075         if (mc.precharge) {
5076                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5077                 mc.precharge = 0;
5078         }
5079         /*
5080          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5081          * we must uncharge here.
5082          */
5083         if (mc.moved_charge) {
5084                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5085                 mc.moved_charge = 0;
5086         }
5087         /* we must fixup refcnts and charges */
5088         if (mc.moved_swap) {
5089                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5090                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5091                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5092
5093                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5094
5095                 /*
5096                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5097                  * should uncharge to->memory.
5098                  */
5099                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5100                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5101
5102                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5103                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5104
5105                 mc.moved_swap = 0;
5106         }
5107         memcg_oom_recover(from);
5108         memcg_oom_recover(to);
5109         wake_up_all(&mc.waitq);
5110 }
5111
5112 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5113 {
5114         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5115
5116         /*
5117          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5118          * task migration.
5119          */
5120         mc.moving_task = NULL;
5121         __mem_cgroup_clear_mc();
5122         spin_lock(&mc.lock);
5123         mc.from = NULL;
5124         mc.to = NULL;
5125         mc.mm = NULL;
5126         spin_unlock(&mc.lock);
5127
5128         mmput(mm);
5129 }
5130
5131 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5132 {
5133         struct cgroup_subsys_state *css;
5134         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5135         struct mem_cgroup *from;
5136         struct task_struct *leader, *p;
5137         struct mm_struct *mm;
5138         unsigned long move_flags;
5139         int ret = 0;
5140
5141         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5142         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5143                 return 0;
5144
5145         /*
5146          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5147          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5148          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5149          * multiple.
5150          */
5151         p = NULL;
5152         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5153                 WARN_ON_ONCE(p);
5154                 p = leader;
5155                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5156         }
5157         if (!p)
5158                 return 0;
5159
5160         /*
5161          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5162          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5163          * So we need to save it, and keep it going.
5164          */
5165         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5166         if (!move_flags)
5167                 return 0;
5168
5169         from = mem_cgroup_from_task(p);
5170
5171         VM_BUG_ON(from == memcg);
5172
5173         mm = get_task_mm(p);
5174         if (!mm)
5175                 return 0;
5176         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5177         if (mm->owner == p) {
5178                 VM_BUG_ON(mc.from);
5179                 VM_BUG_ON(mc.to);
5180                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5181                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5182                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5183
5184                 spin_lock(&mc.lock);
5185                 mc.mm = mm;
5186                 mc.from = from;
5187                 mc.to = memcg;
5188                 mc.flags = move_flags;
5189                 spin_unlock(&mc.lock);
5190                 /* We set mc.moving_task later */
5191
5192                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5193                 if (ret)
5194                         mem_cgroup_clear_mc();
5195         } else {
5196                 mmput(mm);
5197         }
5198         return ret;
5199 }
5200
5201 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5202 {
5203         if (mc.to)
5204                 mem_cgroup_clear_mc();
5205 }
5206
5207 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5208                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5209                                 struct mm_walk *walk)
5210 {
5211         int ret = 0;
5212         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5213         pte_t *pte;
5214         spinlock_t *ptl;
5215         enum mc_target_type target_type;
5216         union mc_target target;
5217         struct page *page;
5218
5219         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5220         if (ptl) {
5221                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5222                         spin_unlock(ptl);
5223                         return 0;
5224                 }
5225                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5226                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5227                         page = target.page;
5228                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5229                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5230                                                              mc.from, mc.to)) {
5231                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5232                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5233                                 }
5234                                 putback_lru_page(page);
5235                         }
5236                         put_page(page);
5237                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5238                         page = target.page;
5239                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5240                                                      mc.from, mc.to)) {
5241                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5242                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5243                         }
5244                         put_page(page);
5245                 }
5246                 spin_unlock(ptl);
5247                 return 0;
5248         }
5249
5250         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5251                 return 0;
5252 retry:
5253         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5254         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5255                 pte_t ptent = *(pte++);
5256                 bool device = false;
5257                 swp_entry_t ent;
5258
5259                 if (!mc.precharge)
5260                         break;
5261
5262                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5263                 case MC_TARGET_DEVICE:
5264                         device = true;
5265                         /* fall through */
5266                 case MC_TARGET_PAGE:
5267                         page = target.page;
5268                         /*
5269                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5270                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5271                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5272                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5273                          */
5274                         if (PageTransCompound(page))
5275                                 goto put;
5276                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5277                                 goto put;
5278                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5279                                                 mc.from, mc.to)) {
5280                                 mc.precharge--;
5281                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5282                                 mc.moved_charge++;
5283                         }
5284                         if (!device)
5285                                 putback_lru_page(page);
5286 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5287                         put_page(page);
5288                         break;
5289                 case MC_TARGET_SWAP:
5290                         ent = target.ent;
5291                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5292                                 mc.precharge--;
5293                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5294                                 mc.moved_swap++;
5295                         }
5296                         break;
5297                 default:
5298                         break;
5299                 }
5300         }
5301         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5302         cond_resched();
5303
5304         if (addr != end) {
5305                 /*
5306                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5307                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5308                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5309                  * phase.
5310                  */
5311                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5312                 if (!ret)
5313                         goto retry;
5314         }
5315
5316         return ret;
5317 }
5318
5319 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5320 {
5321         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5322                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5323                 .mm = mc.mm,
5324         };
5325
5326         lru_add_drain_all();
5327         /*
5328          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5329          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5330          * for already started RCU-only updates to finish.
5331          */
5332         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5333         synchronize_rcu();
5334 retry:
5335         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5336                 /*
5337                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5338                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5339                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5340                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5341                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5342                  */
5343                 __mem_cgroup_clear_mc();
5344                 cond_resched();
5345                 goto retry;
5346         }
5347         /*
5348          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5349          * additional charge, the page walk just aborts.
5350          */
5351         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
5352
5353         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5354         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5355 }
5356
5357 static void mem_cgroup_move_task(void)
5358 {
5359         if (mc.to) {
5360                 mem_cgroup_move_charge();
5361                 mem_cgroup_clear_mc();
5362         }
5363 }
5364 #else   /* !CONFIG_MMU */
5365 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5366 {
5367         return 0;
5368 }
5369 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5370 {
5371 }
5372 static void mem_cgroup_move_task(void)
5373 {
5374 }
5375 #endif
5376
5377 /*
5378  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5379  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5380  * attempt.
5381  */
5382 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5383 {
5384         /*
5385          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5386          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5387          * on for the root memcg is enough.
5388          */
5389         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5390                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5391         else
5392                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5393 }
5394
5395 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5396 {
5397         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5398                 seq_puts(m, "max\n");
5399         else
5400                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5401
5402         return 0;
5403 }
5404
5405 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5406                                struct cftype *cft)
5407 {
5408         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5409
5410         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5411 }
5412
5413 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5414 {
5415         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5416                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
5417 }
5418
5419 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5420                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5421 {
5422         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5423         unsigned long min;
5424         int err;
5425
5426         buf = strstrip(buf);
5427         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5428         if (err)
5429                 return err;
5430
5431         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5432
5433         return nbytes;
5434 }
5435
5436 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5437 {
5438         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5439                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
5440 }
5441
5442 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5443                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5444 {
5445         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5446         unsigned long low;
5447         int err;
5448
5449         buf = strstrip(buf);
5450         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5451         if (err)
5452                 return err;
5453
5454         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
5455
5456         return nbytes;
5457 }
5458
5459 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5460 {
5461         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
5462 }
5463
5464 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5465                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5466 {
5467         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5468         unsigned long nr_pages;
5469         unsigned long high;
5470         int err;
5471
5472         buf = strstrip(buf);
5473         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5474         if (err)
5475                 return err;
5476
5477         memcg->high = high;
5478
5479         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5480         if (nr_pages > high)
5481                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5482                                              GFP_KERNEL, true);
5483
5484         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5485         return nbytes;
5486 }
5487
5488 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5489 {
5490         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5491                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
5492 }
5493
5494 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5495                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5496 {
5497         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5498         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5499         bool drained = false;
5500         unsigned long max;
5501         int err;
5502
5503         buf = strstrip(buf);
5504         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5505         if (err)
5506                 return err;
5507
5508         xchg(&memcg->memory.max, max);
5509
5510         for (;;) {
5511                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5512
5513                 if (nr_pages <= max)
5514                         break;
5515
5516                 if (signal_pending(current)) {
5517                         err = -EINTR;
5518                         break;
5519                 }
5520
5521                 if (!drained) {
5522                         drain_all_stock(memcg);
5523                         drained = true;
5524                         continue;
5525                 }
5526
5527                 if (nr_reclaims) {
5528                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5529                                                           GFP_KERNEL, true))
5530                                 nr_reclaims--;
5531                         continue;
5532                 }
5533
5534                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
5535                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5536                         break;
5537         }
5538
5539         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5540         return nbytes;
5541 }
5542
5543 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5544 {
5545         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5546
5547         seq_printf(m, "low %lu\n",
5548                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_LOW]));
5549         seq_printf(m, "high %lu\n",
5550                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_HIGH]));
5551         seq_printf(m, "max %lu\n",
5552                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_MAX]));
5553         seq_printf(m, "oom %lu\n",
5554                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM]));
5555         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
5556                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
5557
5558         return 0;
5559 }
5560
5561 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5562 {
5563         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5564         struct accumulated_stats acc;
5565         int i;
5566
5567         /*
5568          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5569          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5570          *
5571          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5572          * 1) generic big picture -> specifics and details
5573          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5574          *
5575          * Current memory state:
5576          */
5577
5578         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
5579         acc.stats_size = MEMCG_NR_STAT;
5580         acc.events_size = NR_VM_EVENT_ITEMS;
5581         accumulate_memcg_tree(memcg, &acc);
5582
5583         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5584                    (u64)acc.stat[MEMCG_RSS] * PAGE_SIZE);
5585         seq_printf(m, "file %llu\n",
5586                    (u64)acc.stat[MEMCG_CACHE] * PAGE_SIZE);
5587         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5588                    (u64)acc.stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5589         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5590                    (u64)(acc.stat[NR_SLAB_RECLAIMABLE] +
5591                          acc.stat[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5592         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5593                    (u64)acc.stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5594
5595         seq_printf(m, "shmem %llu\n",
5596                    (u64)acc.stat[NR_SHMEM] * PAGE_SIZE);
5597         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5598                    (u64)acc.stat[NR_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5599         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5600                    (u64)acc.stat[NR_FILE_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5601         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5602                    (u64)acc.stat[NR_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5603
5604         /*
5605          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
5606          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
5607          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
5608          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
5609          */
5610         seq_printf(m, "anon_thp %llu\n",
5611                    (u64)acc.stat[MEMCG_RSS_HUGE] * PAGE_SIZE);
5612
5613         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5614                 seq_printf(m, "%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5615                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
5616
5617         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5618                    (u64)acc.stat[NR_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5619         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5620                    (u64)acc.stat[NR_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5621
5622         /* Accumulated memory events */
5623
5624         seq_printf(m, "pgfault %lu\n", acc.events[PGFAULT]);
5625         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n", acc.events[PGMAJFAULT]);
5626
5627         seq_printf(m, "workingset_refault %lu\n",
5628                    acc.stat[WORKINGSET_REFAULT]);
5629         seq_printf(m, "workingset_activate %lu\n",
5630                    acc.stat[WORKINGSET_ACTIVATE]);
5631         seq_printf(m, "workingset_nodereclaim %lu\n",
5632                    acc.stat[WORKINGSET_NODERECLAIM]);
5633
5634         seq_printf(m, "pgrefill %lu\n", acc.events[PGREFILL]);
5635         seq_printf(m, "pgscan %lu\n", acc.events[PGSCAN_KSWAPD] +
5636                    acc.events[PGSCAN_DIRECT]);
5637         seq_printf(m, "pgsteal %lu\n", acc.events[PGSTEAL_KSWAPD] +
5638                    acc.events[PGSTEAL_DIRECT]);
5639         seq_printf(m, "pgactivate %lu\n", acc.events[PGACTIVATE]);
5640         seq_printf(m, "pgdeactivate %lu\n", acc.events[PGDEACTIVATE]);
5641         seq_printf(m, "pglazyfree %lu\n", acc.events[PGLAZYFREE]);
5642         seq_printf(m, "pglazyfreed %lu\n", acc.events[PGLAZYFREED]);
5643
5644 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5645         seq_printf(m, "thp_fault_alloc %lu\n", acc.events[THP_FAULT_ALLOC]);
5646         seq_printf(m, "thp_collapse_alloc %lu\n",
5647                    acc.events[THP_COLLAPSE_ALLOC]);
5648 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
5649
5650         return 0;
5651 }
5652
5653 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
5654 {
5655         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5656
5657         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
5658
5659         return 0;
5660 }
5661
5662 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
5663                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5664 {
5665         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5666         int ret, oom_group;
5667
5668         buf = strstrip(buf);
5669         if (!buf)
5670                 return -EINVAL;
5671
5672         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
5673         if (ret)
5674                 return ret;
5675
5676         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
5677                 return -EINVAL;
5678
5679         memcg->oom_group = oom_group;
5680
5681         return nbytes;
5682 }
5683
5684 static struct cftype memory_files[] = {
5685         {
5686                 .name = "current",
5687                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5688                 .read_u64 = memory_current_read,
5689         },
5690         {
5691                 .name = "min",
5692                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5693                 .seq_show = memory_min_show,
5694                 .write = memory_min_write,
5695         },
5696         {
5697                 .name = "low",
5698                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5699                 .seq_show = memory_low_show,
5700                 .write = memory_low_write,
5701         },
5702         {
5703                 .name = "high",
5704                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5705                 .seq_show = memory_high_show,
5706                 .write = memory_high_write,
5707         },
5708         {
5709                 .name = "max",
5710                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5711                 .seq_show = memory_max_show,
5712                 .write = memory_max_write,
5713         },
5714         {
5715                 .name = "events",
5716                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5717                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5718                 .seq_show = memory_events_show,
5719         },
5720         {
5721                 .name = "stat",
5722                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5723                 .seq_show = memory_stat_show,
5724         },
5725         {
5726                 .name = "oom.group",
5727                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
5728                 .seq_show = memory_oom_group_show,
5729                 .write = memory_oom_group_write,
5730         },
5731         { }     /* terminate */
5732 };
5733
5734 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5735         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5736         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5737         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5738         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5739         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5740         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5741         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5742         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5743         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5744         .bind = mem_cgroup_bind,
5745         .dfl_cftypes = memory_files,
5746         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5747         .early_init = 0,
5748 };
5749
5750 /**
5751  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
5752  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
5753  * @memcg: the memory cgroup to check
5754  *
5755  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
5756  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
5757  *
5758  * Returns one of the following:
5759  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
5760  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
5761  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
5762  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
5763  *
5764  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
5765  *
5766  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
5767  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
5768  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
5769  *
5770  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
5771  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
5772  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
5773  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
5774  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
5775  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
5776  * protected memory.
5777  *
5778  *                                             low_usage
5779  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
5780  *                                        siblings_low_usage
5781  *
5782  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
5783  * low_usage = |
5784  *             | 0, otherwise.
5785  *
5786  *
5787  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
5788  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
5789  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
5790  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
5791  * distribution.
5792  *
5793  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
5794  *
5795  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
5796  *    //\\
5797  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
5798  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
5799  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
5800  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
5801  *
5802  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
5803  * is expected (approximately):
5804  *
5805  *     A/memory.current = 2G
5806  *
5807  *     B/memory.current = 1.3G
5808  *     C/memory.current = 0.6G
5809  *     D/memory.current = 0
5810  *     E/memory.current = 0
5811  *
5812  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
5813  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
5814  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
5815  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
5816  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
5817  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
5818  * as memory.low is a best-effort mechanism.
5819  */
5820 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
5821                                                 struct mem_cgroup *memcg)
5822 {
5823         struct mem_cgroup *parent;
5824         unsigned long emin, parent_emin;
5825         unsigned long elow, parent_elow;
5826         unsigned long usage;
5827
5828         if (mem_cgroup_disabled())
5829                 return MEMCG_PROT_NONE;
5830
5831         if (!root)
5832                 root = root_mem_cgroup;
5833         if (memcg == root)
5834                 return MEMCG_PROT_NONE;
5835
5836         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
5837         if (!usage)
5838                 return MEMCG_PROT_NONE;
5839
5840         emin = memcg->memory.min;
5841         elow = memcg->memory.low;
5842
5843         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5844         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
5845         if (!parent)
5846                 return MEMCG_PROT_NONE;
5847
5848         if (parent == root)
5849                 goto exit;
5850
5851         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
5852         emin = min(emin, parent_emin);
5853         if (emin && parent_emin) {
5854                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
5855
5856                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
5857                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
5858                         &parent->memory.children_min_usage);
5859
5860                 if (min_usage && siblings_min_usage)
5861                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
5862                                    siblings_min_usage);
5863         }
5864
5865         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
5866         elow = min(elow, parent_elow);
5867         if (elow && parent_elow) {
5868                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
5869
5870                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
5871                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
5872                         &parent->memory.children_low_usage);
5873
5874                 if (low_usage && siblings_low_usage)
5875                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
5876                                    siblings_low_usage);
5877         }
5878
5879 exit:
5880         memcg->memory.emin = emin;
5881         memcg->memory.elow = elow;
5882
5883         if (usage <= emin)
5884                 return MEMCG_PROT_MIN;
5885         else if (usage <= elow)
5886                 return MEMCG_PROT_LOW;
5887         else
5888                 return MEMCG_PROT_NONE;
5889 }
5890
5891 /**
5892  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5893  * @page: page to charge
5894  * @mm: mm context of the victim
5895  * @gfp_mask: reclaim mode
5896  * @memcgp: charged memcg return
5897  * @compound: charge the page as compound or small page
5898  *
5899  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5900  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5901  *
5902  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5903  * Otherwise, an error code is returned.
5904  *
5905  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5906  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5907  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5908  */
5909 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5910                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5911                           bool compound)
5912 {
5913         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5914         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5915         int ret = 0;
5916
5917         if (mem_cgroup_disabled())
5918                 goto out;
5919
5920         if (PageSwapCache(page)) {
5921                 /*
5922                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5923                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5924                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5925                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5926                  * in turn serializes uncharging.
5927                  */
5928                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5929                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
5930                         goto out;
5931
5932                 if (do_swap_account) {
5933                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5934                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5935
5936                         rcu_read_lock();
5937                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5938                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5939                                 memcg = NULL;
5940                         rcu_read_unlock();
5941                 }
5942         }
5943
5944         if (!memcg)
5945                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5946
5947         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5948
5949         css_put(&memcg->css);
5950 out:
5951         *memcgp = memcg;
5952         return ret;
5953 }
5954
5955 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5956                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5957                           bool compound)
5958 {
5959         struct mem_cgroup *memcg;
5960         int ret;
5961
5962         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
5963         memcg = *memcgp;
5964         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
5965         return ret;
5966 }
5967
5968 /**
5969  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5970  * @page: page to charge
5971  * @memcg: memcg to charge the page to
5972  * @lrucare: page might be on LRU already
5973  * @compound: charge the page as compound or small page
5974  *
5975  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5976  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5977  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5978  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5979  *
5980  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5981  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5982  *
5983  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5984  */
5985 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5986                               bool lrucare, bool compound)
5987 {
5988         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5989
5990         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5991         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5992
5993         if (mem_cgroup_disabled())
5994                 return;
5995         /*
5996          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5997          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5998          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5999          */
6000         if (!memcg)
6001                 return;
6002
6003         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6004
6005         local_irq_disable();
6006         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6007         memcg_check_events(memcg, page);
6008         local_irq_enable();
6009
6010         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6011                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6012                 /*
6013                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6014                  * let's not wait for it.  The page already received a
6015                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6016                  */
6017                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6018         }
6019 }
6020
6021 /**
6022  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6023  * @page: page to charge
6024  * @memcg: memcg to charge the page to
6025  * @compound: charge the page as compound or small page
6026  *
6027  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6028  */
6029 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6030                 bool compound)
6031 {
6032         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6033
6034         if (mem_cgroup_disabled())
6035                 return;
6036         /*
6037          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6038          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6039          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6040          */
6041         if (!memcg)
6042                 return;
6043
6044         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6045 }
6046
6047 struct uncharge_gather {
6048         struct mem_cgroup *memcg;
6049         unsigned long pgpgout;
6050         unsigned long nr_anon;
6051         unsigned long nr_file;
6052         unsigned long nr_kmem;
6053         unsigned long nr_huge;
6054         unsigned long nr_shmem;
6055         struct page *dummy_page;
6056 };
6057
6058 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6059 {
6060         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6061 }
6062
6063 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6064 {
6065         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6066         unsigned long flags;
6067
6068         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6069                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6070                 if (do_memsw_account())
6071                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6072                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6073                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6074                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6075         }
6076
6077         local_irq_save(flags);
6078         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6079         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6080         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6081         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6082         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6083         __this_cpu_add(ug->memcg->stat_cpu->nr_page_events, nr_pages);
6084         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6085         local_irq_restore(flags);
6086
6087         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6088                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6089 }
6090
6091 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6092 {
6093         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6094         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6095                         !PageHWPoison(page) , page);
6096
6097         if (!page->mem_cgroup)
6098                 return;
6099
6100         /*
6101          * Nobody should be changing or seriously looking at
6102          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6103          * exclusive access to the page.
6104          */
6105
6106         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6107                 if (ug->memcg) {
6108                         uncharge_batch(ug);
6109                         uncharge_gather_clear(ug);
6110                 }
6111                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6112         }
6113
6114         if (!PageKmemcg(page)) {
6115                 unsigned int nr_pages = 1;
6116
6117                 if (PageTransHuge(page)) {
6118                         nr_pages <<= compound_order(page);
6119                         ug->nr_huge += nr_pages;
6120                 }
6121                 if (PageAnon(page))
6122                         ug->nr_anon += nr_pages;
6123                 else {
6124                         ug->nr_file += nr_pages;
6125                         if (PageSwapBacked(page))
6126                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6127                 }
6128                 ug->pgpgout++;
6129         } else {
6130                 ug->nr_kmem += 1 << compound_order(page);
6131                 __ClearPageKmemcg(page);
6132         }
6133
6134         ug->dummy_page = page;
6135         page->mem_cgroup = NULL;
6136 }
6137
6138 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6139 {
6140         struct uncharge_gather ug;
6141         struct list_head *next;
6142
6143         uncharge_gather_clear(&ug);
6144
6145         /*
6146          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6147          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6148          */
6149         next = page_list->next;
6150         do {
6151                 struct page *page;
6152
6153                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6154                 next = page->lru.next;
6155
6156                 uncharge_page(page, &ug);
6157         } while (next != page_list);
6158
6159         if (ug.memcg)
6160                 uncharge_batch(&ug);
6161 }
6162
6163 /**
6164  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6165  * @page: page to uncharge
6166  *
6167  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6168  * mem_cgroup_commit_charge().
6169  */
6170 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6171 {
6172         struct uncharge_gather ug;
6173
6174         if (mem_cgroup_disabled())
6175                 return;
6176
6177         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6178         if (!page->mem_cgroup)
6179                 return;
6180
6181         uncharge_gather_clear(&ug);
6182         uncharge_page(page, &ug);
6183         uncharge_batch(&ug);
6184 }
6185
6186 /**
6187  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6188  * @page_list: list of pages to uncharge
6189  *
6190  * Uncharge a list of pages previously charged with
6191  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6192  */
6193 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6194 {
6195         if (mem_cgroup_disabled())
6196                 return;
6197
6198         if (!list_empty(page_list))
6199                 uncharge_list(page_list);
6200 }
6201
6202 /**
6203  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6204  * @oldpage: currently circulating page
6205  * @newpage: replacement page
6206  *
6207  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6208  * be uncharged upon free.
6209  *
6210  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6211  */
6212 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6213 {
6214         struct mem_cgroup *memcg;
6215         unsigned int nr_pages;
6216         bool compound;
6217         unsigned long flags;
6218
6219         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6220         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6221         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6222         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6223                        newpage);
6224
6225         if (mem_cgroup_disabled())
6226                 return;
6227
6228         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6229         if (newpage->mem_cgroup)
6230                 return;
6231
6232         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6233         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6234         if (!memcg)
6235                 return;
6236
6237         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6238         compound = PageTransHuge(newpage);
6239         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
6240
6241         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6242         if (do_memsw_account())
6243                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6244         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6245
6246         commit_charge(newpage, memcg, false);
6247
6248         local_irq_save(flags);
6249         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
6250         memcg_check_events(memcg, newpage);
6251         local_irq_restore(flags);
6252 }
6253
6254 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6255 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6256
6257 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6258 {
6259         struct mem_cgroup *memcg;
6260
6261         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6262                 return;
6263
6264         /*
6265          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
6266          * filled. It won't however, necessarily happen from
6267          * process context. So the test for root memcg given
6268          * the current task's memcg won't help us in this case.
6269          *
6270          * Respecting the original socket's memcg is a better
6271          * decision in this case.
6272          */
6273         if (sk->sk_memcg) {
6274                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
6275                 return;
6276         }
6277
6278         rcu_read_lock();
6279         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6280         if (memcg == root_mem_cgroup)
6281                 goto out;
6282         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6283                 goto out;
6284         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6285                 sk->sk_memcg = memcg;
6286 out:
6287         rcu_read_unlock();
6288 }
6289
6290 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6291 {
6292         if (sk->sk_memcg)
6293                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6294 }
6295
6296 /**
6297  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6298  * @memcg: memcg to charge
6299  * @nr_pages: number of pages to charge
6300  *
6301  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6302  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6303  */
6304 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6305 {
6306         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6307
6308         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6309                 struct page_counter *fail;
6310
6311                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6312                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6313                         return true;
6314                 }
6315                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6316                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6317                 return false;
6318         }
6319
6320         /* Don't block in the packet receive path */
6321         if (in_softirq())
6322                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6323
6324         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6325
6326         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6327                 return true;
6328
6329         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6330         return false;
6331 }
6332
6333 /**
6334  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6335  * @memcg: memcg to uncharge
6336  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6337  */
6338 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6339 {
6340         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6341                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6342                 return;
6343         }
6344
6345         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6346
6347         refill_stock(memcg, nr_pages);
6348 }
6349
6350 static int __init cgroup_memory(char *s)
6351 {
6352         char *token;
6353
6354         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6355                 if (!*token)
6356                         continue;
6357                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6358                         cgroup_memory_nosocket = true;
6359                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6360                         cgroup_memory_nokmem = true;
6361         }
6362         return 0;
6363 }
6364 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6365
6366 /*
6367  * subsys_initcall() for memory controller.
6368  *
6369  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6370  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6371  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6372  * should be initialized from here.
6373  */
6374 static int __init mem_cgroup_init(void)
6375 {
6376         int cpu, node;
6377
6378 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6379         /*
6380          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6381          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6382          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6383          * destroyed simultaneously.
6384          */
6385         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6386         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6387 #endif
6388
6389         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6390                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6391
6392         for_each_possible_cpu(cpu)
6393                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6394                           drain_local_stock);
6395
6396         for_each_node(node) {
6397                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6398
6399                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6400                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6401
6402                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6403                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6404                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6405                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6406         }
6407
6408         return 0;
6409 }
6410 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6411
6412 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6413 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6414 {
6415         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6416                 /*
6417                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6418                  * always be >= 1.
6419                  */
6420                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6421                         VM_BUG_ON(1);
6422                         break;
6423                 }
6424                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6425                 if (!memcg)
6426                         memcg = root_mem_cgroup;
6427         }
6428         return memcg;
6429 }
6430
6431 /**
6432  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6433  * @page: page whose memsw charge to transfer
6434  * @entry: swap entry to move the charge to
6435  *
6436  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6437  */
6438 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6439 {
6440         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6441         unsigned int nr_entries;
6442         unsigned short oldid;
6443
6444         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6445         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6446
6447         if (!do_memsw_account())
6448                 return;
6449
6450         memcg = page->mem_cgroup;
6451
6452         /* Readahead page, never charged */
6453         if (!memcg)
6454                 return;
6455
6456         /*
6457          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6458          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6459          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6460          */
6461         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6462         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6463         /* Get references for the tail pages, too */
6464         if (nr_entries > 1)
6465                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6466         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6467                                    nr_entries);
6468         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6469         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6470
6471         page->mem_cgroup = NULL;
6472
6473         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6474                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6475
6476         if (memcg != swap_memcg) {
6477                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
6478                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
6479                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
6480         }
6481
6482         /*
6483          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
6484          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
6485          * important here to have the interrupts disabled because it is the
6486          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
6487          */
6488         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
6489         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
6490                                      -nr_entries);
6491         memcg_check_events(memcg, page);
6492
6493         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6494                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
6495 }
6496
6497 /**
6498  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
6499  * @page: page being added to swap
6500  * @entry: swap entry to charge
6501  *
6502  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
6503  *
6504  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
6505  */
6506 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
6507 {
6508         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
6509         struct page_counter *counter;
6510         struct mem_cgroup *memcg;
6511         unsigned short oldid;
6512
6513         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
6514                 return 0;
6515
6516         memcg = page->mem_cgroup;
6517
6518         /* Readahead page, never charged */
6519         if (!memcg)
6520                 return 0;
6521
6522         if (!entry.val) {
6523                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6524                 return 0;
6525         }
6526
6527         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6528
6529         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
6530             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
6531                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
6532                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6533                 mem_cgroup_id_put(memcg);
6534                 return -ENOMEM;
6535         }
6536
6537         /* Get references for the tail pages, too */
6538         if (nr_pages > 1)
6539                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
6540         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
6541         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6542         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
6543
6544         return 0;
6545 }
6546
6547 /**
6548  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
6549  * @entry: swap entry to uncharge
6550  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
6551  */
6552 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
6553 {
6554         struct mem_cgroup *memcg;
6555         unsigned short id;
6556
6557         if (!do_swap_account)
6558                 return;
6559
6560         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
6561         rcu_read_lock();
6562         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6563         if (memcg) {
6564                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6565                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6566                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
6567                         else
6568                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
6569                 }
6570                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
6571                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
6572         }
6573         rcu_read_unlock();
6574 }
6575
6576 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
6577 {
6578         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
6579
6580         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6581                 return nr_swap_pages;
6582         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6583                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
6584                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
6585                                       page_counter_read(&memcg->swap));
6586         return nr_swap_pages;
6587 }
6588
6589 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
6590 {
6591         struct mem_cgroup *memcg;
6592
6593         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6594
6595         if (vm_swap_full())
6596                 return true;
6597         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6598                 return false;
6599
6600         memcg = page->mem_cgroup;
6601         if (!memcg)
6602                 return false;
6603
6604         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6605                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
6606                         return true;
6607
6608         return false;
6609 }
6610
6611 /* for remember boot option*/
6612 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
6613 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
6614 #else
6615 static int really_do_swap_account __initdata;
6616 #endif
6617
6618 static int __init enable_swap_account(char *s)
6619 {
6620         if (!strcmp(s, "1"))
6621                 really_do_swap_account = 1;
6622         else if (!strcmp(s, "0"))
6623                 really_do_swap_account = 0;
6624         return 1;
6625 }
6626 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6627
6628 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6629                              struct cftype *cft)
6630 {
6631         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6632
6633         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6634 }
6635
6636 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6637 {
6638         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6639                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
6640 }
6641
6642 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6643                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6644 {
6645         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6646         unsigned long max;
6647         int err;
6648
6649         buf = strstrip(buf);
6650         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6651         if (err)
6652                 return err;
6653
6654         xchg(&memcg->swap.max, max);
6655
6656         return nbytes;
6657 }
6658
6659 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6660 {
6661         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6662
6663         seq_printf(m, "max %lu\n",
6664                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
6665         seq_printf(m, "fail %lu\n",
6666                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
6667
6668         return 0;
6669 }
6670
6671 static struct cftype swap_files[] = {
6672         {
6673                 .name = "swap.current",
6674                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6675                 .read_u64 = swap_current_read,
6676         },
6677         {
6678                 .name = "swap.max",
6679                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6680                 .seq_show = swap_max_show,
6681                 .write = swap_max_write,
6682         },
6683         {
6684                 .name = "swap.events",
6685                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6686                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
6687                 .seq_show = swap_events_show,
6688         },
6689         { }     /* terminate */
6690 };
6691
6692 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6693         {
6694                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6695                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6696                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6697         },
6698         {
6699                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6700                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6701                 .write = mem_cgroup_reset,
6702                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6703         },
6704         {
6705                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6706                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6707                 .write = mem_cgroup_write,
6708                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6709         },
6710         {
6711                 .name = "memsw.failcnt",
6712                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6713                 .write = mem_cgroup_reset,
6714                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6715         },
6716         { },    /* terminate */
6717 };
6718
6719 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6720 {
6721         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6722                 do_swap_account = 1;
6723                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6724                                                swap_files));
6725                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6726                                                   memsw_cgroup_files));
6727         }
6728         return 0;
6729 }
6730 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6731
6732 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */