Merge tag 'asoc-v5.4-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/broonie...
[linux-2.6-block.git] / mm / memcontrol.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /* memcontrol.c - Memory Controller
3  *
4  * Copyright IBM Corporation, 2007
5  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
6  *
7  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
8  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
9  *
10  * Memory thresholds
11  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
12  * Author: Kirill A. Shutemov
13  *
14  * Kernel Memory Controller
15  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
16  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
17  *
18  * Native page reclaim
19  * Charge lifetime sanitation
20  * Lockless page tracking & accounting
21  * Unified hierarchy configuration model
22  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
23  */
24
25 #include <linux/page_counter.h>
26 #include <linux/memcontrol.h>
27 #include <linux/cgroup.h>
28 #include <linux/mm.h>
29 #include <linux/sched/mm.h>
30 #include <linux/shmem_fs.h>
31 #include <linux/hugetlb.h>
32 #include <linux/pagemap.h>
33 #include <linux/vm_event_item.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/swap_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include <linux/tracehook.h>
60 #include <linux/seq_buf.h>
61 #include "internal.h"
62 #include <net/sock.h>
63 #include <net/ip.h>
64 #include "slab.h"
65
66 #include <linux/uaccess.h>
67
68 #include <trace/events/vmscan.h>
69
70 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
71 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
72
73 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
74
75 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
76
77 /* Socket memory accounting disabled? */
78 static bool cgroup_memory_nosocket;
79
80 /* Kernel memory accounting disabled? */
81 static bool cgroup_memory_nokmem;
82
83 /* Whether the swap controller is active */
84 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
85 int do_swap_account __read_mostly;
86 #else
87 #define do_swap_account         0
88 #endif
89
90 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
91 static bool do_memsw_account(void)
92 {
93         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
94 }
95
96 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
97         "inactive_anon",
98         "active_anon",
99         "inactive_file",
100         "active_file",
101         "unevictable",
102 };
103
104 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
105 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
106 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
107
108 /*
109  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
110  * their hierarchy representation
111  */
112
113 struct mem_cgroup_tree_per_node {
114         struct rb_root rb_root;
115         struct rb_node *rb_rightmost;
116         spinlock_t lock;
117 };
118
119 struct mem_cgroup_tree {
120         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
121 };
122
123 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
124
125 /* for OOM */
126 struct mem_cgroup_eventfd_list {
127         struct list_head list;
128         struct eventfd_ctx *eventfd;
129 };
130
131 /*
132  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
133  */
134 struct mem_cgroup_event {
135         /*
136          * memcg which the event belongs to.
137          */
138         struct mem_cgroup *memcg;
139         /*
140          * eventfd to signal userspace about the event.
141          */
142         struct eventfd_ctx *eventfd;
143         /*
144          * Each of these stored in a list by the cgroup.
145          */
146         struct list_head list;
147         /*
148          * register_event() callback will be used to add new userspace
149          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
150          * on eventfd to send notification to userspace.
151          */
152         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
153                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
154         /*
155          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
156          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
157          * if you want provide notification functionality.
158          */
159         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
160                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
161         /*
162          * All fields below needed to unregister event when
163          * userspace closes eventfd.
164          */
165         poll_table pt;
166         wait_queue_head_t *wqh;
167         wait_queue_entry_t wait;
168         struct work_struct remove;
169 };
170
171 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
172 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
173
174 /* Stuffs for move charges at task migration. */
175 /*
176  * Types of charges to be moved.
177  */
178 #define MOVE_ANON       0x1U
179 #define MOVE_FILE       0x2U
180 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
181
182 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
183 static struct move_charge_struct {
184         spinlock_t        lock; /* for from, to */
185         struct mm_struct  *mm;
186         struct mem_cgroup *from;
187         struct mem_cgroup *to;
188         unsigned long flags;
189         unsigned long precharge;
190         unsigned long moved_charge;
191         unsigned long moved_swap;
192         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
193         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
194 } mc = {
195         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
196         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
197 };
198
199 /*
200  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
201  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
202  */
203 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
204 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
205
206 enum charge_type {
207         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
208         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
209         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
210         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
211         NR_CHARGE_TYPE,
212 };
213
214 /* for encoding cft->private value on file */
215 enum res_type {
216         _MEM,
217         _MEMSWAP,
218         _OOM_TYPE,
219         _KMEM,
220         _TCP,
221 };
222
223 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
224 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
225 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
226 /* Used for OOM nofiier */
227 #define OOM_CONTROL             (0)
228
229 /*
230  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
231  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
232  * be used for reference counting.
233  */
234 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
235         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
236              iter != NULL;                              \
237              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
238
239 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
240         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
241              iter != NULL;                              \
242              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
243
244 static inline bool should_force_charge(void)
245 {
246         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
247                 (current->flags & PF_EXITING);
248 }
249
250 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
251 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
252 {
253         if (!memcg)
254                 memcg = root_mem_cgroup;
255         return &memcg->vmpressure;
256 }
257
258 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
259 {
260         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
261 }
262
263 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
264 /*
265  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
266  * The main reason for not using cgroup id for this:
267  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
268  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
269  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
270  *  200 entry array for that.
271  *
272  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
273  * will double each time we have to increase it.
274  */
275 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
276 int memcg_nr_cache_ids;
277
278 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
279 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
280
281 void memcg_get_cache_ids(void)
282 {
283         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
284 }
285
286 void memcg_put_cache_ids(void)
287 {
288         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
289 }
290
291 /*
292  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
293  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
294  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
295  * tunable, but that is strictly not necessary.
296  *
297  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
298  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
299  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
300  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
301  * increase ours as well if it increases.
302  */
303 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
304 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
305
306 /*
307  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
308  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
309  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
310  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
311  */
312 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
313 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
314
315 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
316
317 static int memcg_shrinker_map_size;
318 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
319
320 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
321 {
322         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
323 }
324
325 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
326                                          int size, int old_size)
327 {
328         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
329         int nid;
330
331         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
332
333         for_each_node(nid) {
334                 old = rcu_dereference_protected(
335                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
336                 /* Not yet online memcg */
337                 if (!old)
338                         return 0;
339
340                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
341                 if (!new)
342                         return -ENOMEM;
343
344                 /* Set all old bits, clear all new bits */
345                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
346                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
347
348                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
349                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
350         }
351
352         return 0;
353 }
354
355 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
356 {
357         struct mem_cgroup_per_node *pn;
358         struct memcg_shrinker_map *map;
359         int nid;
360
361         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
362                 return;
363
364         for_each_node(nid) {
365                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
366                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
367                 if (map)
368                         kvfree(map);
369                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
370         }
371 }
372
373 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
374 {
375         struct memcg_shrinker_map *map;
376         int nid, size, ret = 0;
377
378         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
379                 return 0;
380
381         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
382         size = memcg_shrinker_map_size;
383         for_each_node(nid) {
384                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
385                 if (!map) {
386                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
387                         ret = -ENOMEM;
388                         break;
389                 }
390                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
391         }
392         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
393
394         return ret;
395 }
396
397 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
398 {
399         int size, old_size, ret = 0;
400         struct mem_cgroup *memcg;
401
402         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
403         old_size = memcg_shrinker_map_size;
404         if (size <= old_size)
405                 return 0;
406
407         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
408         if (!root_mem_cgroup)
409                 goto unlock;
410
411         for_each_mem_cgroup(memcg) {
412                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
413                         continue;
414                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
415                 if (ret)
416                         goto unlock;
417         }
418 unlock:
419         if (!ret)
420                 memcg_shrinker_map_size = size;
421         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
422         return ret;
423 }
424
425 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
426 {
427         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
428                 struct memcg_shrinker_map *map;
429
430                 rcu_read_lock();
431                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
432                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
433                 smp_mb__before_atomic();
434                 set_bit(shrinker_id, map->map);
435                 rcu_read_unlock();
436         }
437 }
438
439 #else /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
440 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
441 {
442         return 0;
443 }
444 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg) { }
445 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
446
447 /**
448  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
449  * @page: page of interest
450  *
451  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
452  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
453  * until it is released.
454  *
455  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
456  * is returned.
457  */
458 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
459 {
460         struct mem_cgroup *memcg;
461
462         memcg = page->mem_cgroup;
463
464         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
465                 memcg = root_mem_cgroup;
466
467         return &memcg->css;
468 }
469
470 /**
471  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
472  * @page: the page
473  *
474  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
475  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
476  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
477  *
478  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
479  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
480  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
481  * do not care (such as procfs interfaces).
482  */
483 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
484 {
485         struct mem_cgroup *memcg;
486         unsigned long ino = 0;
487
488         rcu_read_lock();
489         if (PageHead(page) && PageSlab(page))
490                 memcg = memcg_from_slab_page(page);
491         else
492                 memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
493         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
494                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
495         if (memcg)
496                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
497         rcu_read_unlock();
498         return ino;
499 }
500
501 static struct mem_cgroup_per_node *
502 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
503 {
504         int nid = page_to_nid(page);
505
506         return memcg->nodeinfo[nid];
507 }
508
509 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
510 soft_limit_tree_node(int nid)
511 {
512         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
513 }
514
515 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
516 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
517 {
518         int nid = page_to_nid(page);
519
520         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
521 }
522
523 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
524                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
525                                          unsigned long new_usage_in_excess)
526 {
527         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
528         struct rb_node *parent = NULL;
529         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
530         bool rightmost = true;
531
532         if (mz->on_tree)
533                 return;
534
535         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
536         if (!mz->usage_in_excess)
537                 return;
538         while (*p) {
539                 parent = *p;
540                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
541                                         tree_node);
542                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
543                         p = &(*p)->rb_left;
544                         rightmost = false;
545                 }
546
547                 /*
548                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
549                  * limit by the same amount
550                  */
551                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
552                         p = &(*p)->rb_right;
553         }
554
555         if (rightmost)
556                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
557
558         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
559         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
560         mz->on_tree = true;
561 }
562
563 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
564                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
565 {
566         if (!mz->on_tree)
567                 return;
568
569         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
570                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
571
572         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
573         mz->on_tree = false;
574 }
575
576 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
577                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
578 {
579         unsigned long flags;
580
581         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
582         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
583         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
584 }
585
586 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
587 {
588         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
589         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
590         unsigned long excess = 0;
591
592         if (nr_pages > soft_limit)
593                 excess = nr_pages - soft_limit;
594
595         return excess;
596 }
597
598 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
599 {
600         unsigned long excess;
601         struct mem_cgroup_per_node *mz;
602         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
603
604         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
605         if (!mctz)
606                 return;
607         /*
608          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
609          * because their event counter is not touched.
610          */
611         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
612                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
613                 excess = soft_limit_excess(memcg);
614                 /*
615                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
616                  * mem is over its softlimit.
617                  */
618                 if (excess || mz->on_tree) {
619                         unsigned long flags;
620
621                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
622                         /* if on-tree, remove it */
623                         if (mz->on_tree)
624                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
625                         /*
626                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
627                          * If excess is 0, no tree ops.
628                          */
629                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
630                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
631                 }
632         }
633 }
634
635 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
636 {
637         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
638         struct mem_cgroup_per_node *mz;
639         int nid;
640
641         for_each_node(nid) {
642                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
643                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
644                 if (mctz)
645                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
646         }
647 }
648
649 static struct mem_cgroup_per_node *
650 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
651 {
652         struct mem_cgroup_per_node *mz;
653
654 retry:
655         mz = NULL;
656         if (!mctz->rb_rightmost)
657                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
658
659         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
660                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
661         /*
662          * Remove the node now but someone else can add it back,
663          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
664          * position in the tree.
665          */
666         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
667         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
668             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
669                 goto retry;
670 done:
671         return mz;
672 }
673
674 static struct mem_cgroup_per_node *
675 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
676 {
677         struct mem_cgroup_per_node *mz;
678
679         spin_lock_irq(&mctz->lock);
680         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
681         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
682         return mz;
683 }
684
685 /**
686  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
687  * @memcg: the memory cgroup
688  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
689  * @val: delta to add to the counter, can be negative
690  */
691 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val)
692 {
693         long x;
694
695         if (mem_cgroup_disabled())
696                 return;
697
698         x = val + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->stat[idx]);
699         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
700                 struct mem_cgroup *mi;
701
702                 /*
703                  * Batch local counters to keep them in sync with
704                  * the hierarchical ones.
705                  */
706                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->stat[idx], x);
707                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
708                         atomic_long_add(x, &mi->vmstats[idx]);
709                 x = 0;
710         }
711         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->stat[idx], x);
712 }
713
714 static struct mem_cgroup_per_node *
715 parent_nodeinfo(struct mem_cgroup_per_node *pn, int nid)
716 {
717         struct mem_cgroup *parent;
718
719         parent = parent_mem_cgroup(pn->memcg);
720         if (!parent)
721                 return NULL;
722         return mem_cgroup_nodeinfo(parent, nid);
723 }
724
725 /**
726  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
727  * @lruvec: the lruvec
728  * @idx: the stat item
729  * @val: delta to add to the counter, can be negative
730  *
731  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
732  * function updates the all three counters that are affected by a
733  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
734  */
735 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
736                         int val)
737 {
738         pg_data_t *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
739         struct mem_cgroup_per_node *pn;
740         struct mem_cgroup *memcg;
741         long x;
742
743         /* Update node */
744         __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
745
746         if (mem_cgroup_disabled())
747                 return;
748
749         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
750         memcg = pn->memcg;
751
752         /* Update memcg */
753         __mod_memcg_state(memcg, idx, val);
754
755         /* Update lruvec */
756         __this_cpu_add(pn->lruvec_stat_local->count[idx], val);
757
758         x = val + __this_cpu_read(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx]);
759         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
760                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
761
762                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, pgdat->node_id))
763                         atomic_long_add(x, &pi->lruvec_stat[idx]);
764                 x = 0;
765         }
766         __this_cpu_write(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx], x);
767 }
768
769 void __mod_lruvec_slab_state(void *p, enum node_stat_item idx, int val)
770 {
771         struct page *page = virt_to_head_page(p);
772         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
773         struct mem_cgroup *memcg;
774         struct lruvec *lruvec;
775
776         rcu_read_lock();
777         memcg = memcg_from_slab_page(page);
778
779         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
780         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup) {
781                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
782         } else {
783                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, memcg);
784                 __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
785         }
786         rcu_read_unlock();
787 }
788
789 /**
790  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
791  * @memcg: the memory cgroup
792  * @idx: the event item
793  * @count: the number of events that occured
794  */
795 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
796                           unsigned long count)
797 {
798         unsigned long x;
799
800         if (mem_cgroup_disabled())
801                 return;
802
803         x = count + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->events[idx]);
804         if (unlikely(x > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
805                 struct mem_cgroup *mi;
806
807                 /*
808                  * Batch local counters to keep them in sync with
809                  * the hierarchical ones.
810                  */
811                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->events[idx], x);
812                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
813                         atomic_long_add(x, &mi->vmevents[idx]);
814                 x = 0;
815         }
816         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->events[idx], x);
817 }
818
819 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
820 {
821         return atomic_long_read(&memcg->vmevents[event]);
822 }
823
824 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
825 {
826         long x = 0;
827         int cpu;
828
829         for_each_possible_cpu(cpu)
830                 x += per_cpu(memcg->vmstats_local->events[event], cpu);
831         return x;
832 }
833
834 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
835                                          struct page *page,
836                                          bool compound, int nr_pages)
837 {
838         /*
839          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
840          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
841          */
842         if (PageAnon(page))
843                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
844         else {
845                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
846                 if (PageSwapBacked(page))
847                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
848         }
849
850         if (compound) {
851                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
852                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
853         }
854
855         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
856         if (nr_pages > 0)
857                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
858         else {
859                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
860                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
861         }
862
863         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
864 }
865
866 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
867                                        enum mem_cgroup_events_target target)
868 {
869         unsigned long val, next;
870
871         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
872         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
873         /* from time_after() in jiffies.h */
874         if ((long)(next - val) < 0) {
875                 switch (target) {
876                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
877                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
878                         break;
879                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
880                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
881                         break;
882                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
883                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
884                         break;
885                 default:
886                         break;
887                 }
888                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
889                 return true;
890         }
891         return false;
892 }
893
894 /*
895  * Check events in order.
896  *
897  */
898 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
899 {
900         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
901         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
902                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
903                 bool do_softlimit;
904                 bool do_numainfo __maybe_unused;
905
906                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
907                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
908 #if MAX_NUMNODES > 1
909                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
910                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
911 #endif
912                 mem_cgroup_threshold(memcg);
913                 if (unlikely(do_softlimit))
914                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
915 #if MAX_NUMNODES > 1
916                 if (unlikely(do_numainfo))
917                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
918 #endif
919         }
920 }
921
922 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
923 {
924         /*
925          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
926          * if it races with swapoff, page migration, etc.
927          * So this can be called with p == NULL.
928          */
929         if (unlikely(!p))
930                 return NULL;
931
932         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
933 }
934 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
935
936 /**
937  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
938  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
939  *
940  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
941  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
942  * returned.
943  */
944 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
945 {
946         struct mem_cgroup *memcg;
947
948         if (mem_cgroup_disabled())
949                 return NULL;
950
951         rcu_read_lock();
952         do {
953                 /*
954                  * Page cache insertions can happen withou an
955                  * actual mm context, e.g. during disk probing
956                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
957                  */
958                 if (unlikely(!mm))
959                         memcg = root_mem_cgroup;
960                 else {
961                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
962                         if (unlikely(!memcg))
963                                 memcg = root_mem_cgroup;
964                 }
965         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
966         rcu_read_unlock();
967         return memcg;
968 }
969 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
970
971 /**
972  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
973  * @page: page from which memcg should be extracted.
974  *
975  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
976  * root_mem_cgroup is returned.
977  */
978 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
979 {
980         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
981
982         if (mem_cgroup_disabled())
983                 return NULL;
984
985         rcu_read_lock();
986         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
987                 memcg = root_mem_cgroup;
988         rcu_read_unlock();
989         return memcg;
990 }
991 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
992
993 /**
994  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
995  */
996 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
997 {
998         if (unlikely(current->active_memcg)) {
999                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
1000
1001                 rcu_read_lock();
1002                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
1003                         memcg = current->active_memcg;
1004                 rcu_read_unlock();
1005                 return memcg;
1006         }
1007         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1008 }
1009
1010 /**
1011  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1012  * @root: hierarchy root
1013  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1014  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1015  *
1016  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1017  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1018  *
1019  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1020  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1021  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1022  *
1023  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
1024  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1025  * reclaimers operating on the same node and priority.
1026  */
1027 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1028                                    struct mem_cgroup *prev,
1029                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1030 {
1031         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1032         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1033         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1034         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1035
1036         if (mem_cgroup_disabled())
1037                 return NULL;
1038
1039         if (!root)
1040                 root = root_mem_cgroup;
1041
1042         if (prev && !reclaim)
1043                 pos = prev;
1044
1045         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1046                 if (prev)
1047                         goto out;
1048                 return root;
1049         }
1050
1051         rcu_read_lock();
1052
1053         if (reclaim) {
1054                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1055
1056                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
1057                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
1058
1059                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1060                         goto out_unlock;
1061
1062                 while (1) {
1063                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1064                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1065                                 break;
1066                         /*
1067                          * css reference reached zero, so iter->position will
1068                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1069                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1070                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1071                          * might block it. So we clear iter->position right
1072                          * away.
1073                          */
1074                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1075                 }
1076         }
1077
1078         if (pos)
1079                 css = &pos->css;
1080
1081         for (;;) {
1082                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1083                 if (!css) {
1084                         /*
1085                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1086                          * new one might jump in right at the end of
1087                          * the hierarchy - make sure they see at least
1088                          * one group and restart from the beginning.
1089                          */
1090                         if (!prev)
1091                                 continue;
1092                         break;
1093                 }
1094
1095                 /*
1096                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1097                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1098                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1099                  */
1100                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1101
1102                 if (css == &root->css)
1103                         break;
1104
1105                 if (css_tryget(css))
1106                         break;
1107
1108                 memcg = NULL;
1109         }
1110
1111         if (reclaim) {
1112                 /*
1113                  * The position could have already been updated by a competing
1114                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1115                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1116                  */
1117                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1118
1119                 if (pos)
1120                         css_put(&pos->css);
1121
1122                 if (!memcg)
1123                         iter->generation++;
1124                 else if (!prev)
1125                         reclaim->generation = iter->generation;
1126         }
1127
1128 out_unlock:
1129         rcu_read_unlock();
1130 out:
1131         if (prev && prev != root)
1132                 css_put(&prev->css);
1133
1134         return memcg;
1135 }
1136
1137 /**
1138  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1139  * @root: hierarchy root
1140  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1141  */
1142 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1143                            struct mem_cgroup *prev)
1144 {
1145         if (!root)
1146                 root = root_mem_cgroup;
1147         if (prev && prev != root)
1148                 css_put(&prev->css);
1149 }
1150
1151 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1152                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1153 {
1154         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1155         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1156         int nid;
1157         int i;
1158
1159         for_each_node(nid) {
1160                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1161                 for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
1162                         iter = &mz->iter[i];
1163                         cmpxchg(&iter->position,
1164                                 dead_memcg, NULL);
1165                 }
1166         }
1167 }
1168
1169 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1170 {
1171         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1172         struct mem_cgroup *last;
1173
1174         do {
1175                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1176                 last = memcg;
1177         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1178
1179         /*
1180          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1181          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1182          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1183          * dead_memcg from cgroup root separately.
1184          */
1185         if (last != root_mem_cgroup)
1186                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1187                                                 dead_memcg);
1188 }
1189
1190 /**
1191  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1192  * @memcg: hierarchy root
1193  * @fn: function to call for each task
1194  * @arg: argument passed to @fn
1195  *
1196  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1197  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1198  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1199  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1200  *
1201  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1202  */
1203 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1204                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1205 {
1206         struct mem_cgroup *iter;
1207         int ret = 0;
1208
1209         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1210
1211         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1212                 struct css_task_iter it;
1213                 struct task_struct *task;
1214
1215                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1216                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1217                         ret = fn(task, arg);
1218                 css_task_iter_end(&it);
1219                 if (ret) {
1220                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1221                         break;
1222                 }
1223         }
1224         return ret;
1225 }
1226
1227 /**
1228  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1229  * @page: the page
1230  * @pgdat: pgdat of the page
1231  *
1232  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1233  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1234  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1235  */
1236 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1237 {
1238         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1239         struct mem_cgroup *memcg;
1240         struct lruvec *lruvec;
1241
1242         if (mem_cgroup_disabled()) {
1243                 lruvec = &pgdat->lruvec;
1244                 goto out;
1245         }
1246
1247         memcg = page->mem_cgroup;
1248         /*
1249          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1250          * possibly migrated - before they are charged.
1251          */
1252         if (!memcg)
1253                 memcg = root_mem_cgroup;
1254
1255         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1256         lruvec = &mz->lruvec;
1257 out:
1258         /*
1259          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1260          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1261          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1262          */
1263         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1264                 lruvec->pgdat = pgdat;
1265         return lruvec;
1266 }
1267
1268 /**
1269  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1270  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1271  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1272  * @zid: zone id of the accounted pages
1273  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1274  *
1275  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1276  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1277  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1278  */
1279 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1280                                 int zid, int nr_pages)
1281 {
1282         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1283         unsigned long *lru_size;
1284         long size;
1285
1286         if (mem_cgroup_disabled())
1287                 return;
1288
1289         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1290         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1291
1292         if (nr_pages < 0)
1293                 *lru_size += nr_pages;
1294
1295         size = *lru_size;
1296         if (WARN_ONCE(size < 0,
1297                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1298                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1299                 VM_BUG_ON(1);
1300                 *lru_size = 0;
1301         }
1302
1303         if (nr_pages > 0)
1304                 *lru_size += nr_pages;
1305 }
1306
1307 /**
1308  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1309  * @memcg: the memory cgroup
1310  *
1311  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1312  * pages.
1313  */
1314 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1315 {
1316         unsigned long margin = 0;
1317         unsigned long count;
1318         unsigned long limit;
1319
1320         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1321         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1322         if (count < limit)
1323                 margin = limit - count;
1324
1325         if (do_memsw_account()) {
1326                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1327                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1328                 if (count <= limit)
1329                         margin = min(margin, limit - count);
1330                 else
1331                         margin = 0;
1332         }
1333
1334         return margin;
1335 }
1336
1337 /*
1338  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1339  *
1340  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1341  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1342  * caused by "move".
1343  */
1344 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1345 {
1346         struct mem_cgroup *from;
1347         struct mem_cgroup *to;
1348         bool ret = false;
1349         /*
1350          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1351          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1352          */
1353         spin_lock(&mc.lock);
1354         from = mc.from;
1355         to = mc.to;
1356         if (!from)
1357                 goto unlock;
1358
1359         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1360                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1361 unlock:
1362         spin_unlock(&mc.lock);
1363         return ret;
1364 }
1365
1366 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1367 {
1368         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1369                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1370                         DEFINE_WAIT(wait);
1371                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1372                         /* moving charge context might have finished. */
1373                         if (mc.moving_task)
1374                                 schedule();
1375                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1376                         return true;
1377                 }
1378         }
1379         return false;
1380 }
1381
1382 static char *memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg)
1383 {
1384         struct seq_buf s;
1385         int i;
1386
1387         seq_buf_init(&s, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL), PAGE_SIZE);
1388         if (!s.buffer)
1389                 return NULL;
1390
1391         /*
1392          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1393          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1394          *
1395          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1396          * 1) generic big picture -> specifics and details
1397          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1398          *
1399          * Current memory state:
1400          */
1401
1402         seq_buf_printf(&s, "anon %llu\n",
1403                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS) *
1404                        PAGE_SIZE);
1405         seq_buf_printf(&s, "file %llu\n",
1406                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) *
1407                        PAGE_SIZE);
1408         seq_buf_printf(&s, "kernel_stack %llu\n",
1409                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_KERNEL_STACK_KB) *
1410                        1024);
1411         seq_buf_printf(&s, "slab %llu\n",
1412                        (u64)(memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1413                              memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)) *
1414                        PAGE_SIZE);
1415         seq_buf_printf(&s, "sock %llu\n",
1416                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_SOCK) *
1417                        PAGE_SIZE);
1418
1419         seq_buf_printf(&s, "shmem %llu\n",
1420                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SHMEM) *
1421                        PAGE_SIZE);
1422         seq_buf_printf(&s, "file_mapped %llu\n",
1423                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_MAPPED) *
1424                        PAGE_SIZE);
1425         seq_buf_printf(&s, "file_dirty %llu\n",
1426                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY) *
1427                        PAGE_SIZE);
1428         seq_buf_printf(&s, "file_writeback %llu\n",
1429                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK) *
1430                        PAGE_SIZE);
1431
1432         /*
1433          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
1434          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
1435          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
1436          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
1437          */
1438         seq_buf_printf(&s, "anon_thp %llu\n",
1439                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE) *
1440                        PAGE_SIZE);
1441
1442         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1443                 seq_buf_printf(&s, "%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
1444                                (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
1445                                PAGE_SIZE);
1446
1447         seq_buf_printf(&s, "slab_reclaimable %llu\n",
1448                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) *
1449                        PAGE_SIZE);
1450         seq_buf_printf(&s, "slab_unreclaimable %llu\n",
1451                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) *
1452                        PAGE_SIZE);
1453
1454         /* Accumulated memory events */
1455
1456         seq_buf_printf(&s, "pgfault %lu\n", memcg_events(memcg, PGFAULT));
1457         seq_buf_printf(&s, "pgmajfault %lu\n", memcg_events(memcg, PGMAJFAULT));
1458
1459         seq_buf_printf(&s, "workingset_refault %lu\n",
1460                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_REFAULT));
1461         seq_buf_printf(&s, "workingset_activate %lu\n",
1462                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_ACTIVATE));
1463         seq_buf_printf(&s, "workingset_nodereclaim %lu\n",
1464                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_NODERECLAIM));
1465
1466         seq_buf_printf(&s, "pgrefill %lu\n", memcg_events(memcg, PGREFILL));
1467         seq_buf_printf(&s, "pgscan %lu\n",
1468                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1469                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT));
1470         seq_buf_printf(&s, "pgsteal %lu\n",
1471                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1472                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT));
1473         seq_buf_printf(&s, "pgactivate %lu\n", memcg_events(memcg, PGACTIVATE));
1474         seq_buf_printf(&s, "pgdeactivate %lu\n", memcg_events(memcg, PGDEACTIVATE));
1475         seq_buf_printf(&s, "pglazyfree %lu\n", memcg_events(memcg, PGLAZYFREE));
1476         seq_buf_printf(&s, "pglazyfreed %lu\n", memcg_events(memcg, PGLAZYFREED));
1477
1478 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1479         seq_buf_printf(&s, "thp_fault_alloc %lu\n",
1480                        memcg_events(memcg, THP_FAULT_ALLOC));
1481         seq_buf_printf(&s, "thp_collapse_alloc %lu\n",
1482                        memcg_events(memcg, THP_COLLAPSE_ALLOC));
1483 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1484
1485         /* The above should easily fit into one page */
1486         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(&s));
1487
1488         return s.buffer;
1489 }
1490
1491 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1492 /**
1493  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1494  * memory controller.
1495  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1496  * @p: Task that is going to be killed
1497  *
1498  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1499  * enabled
1500  */
1501 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1502 {
1503         rcu_read_lock();
1504
1505         if (memcg) {
1506                 pr_cont(",oom_memcg=");
1507                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1508         } else
1509                 pr_cont(",global_oom");
1510         if (p) {
1511                 pr_cont(",task_memcg=");
1512                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1513         }
1514         rcu_read_unlock();
1515 }
1516
1517 /**
1518  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1519  * memory controller.
1520  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1521  */
1522 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1523 {
1524         char *buf;
1525
1526         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1527                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1528                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1529         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1530                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1531                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1532                         K((u64)memcg->swap.max), memcg->swap.failcnt);
1533         else {
1534                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1535                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1536                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1537                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1538                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1539                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1540         }
1541
1542         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1543         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1544         pr_cont(":");
1545         buf = memory_stat_format(memcg);
1546         if (!buf)
1547                 return;
1548         pr_info("%s", buf);
1549         kfree(buf);
1550 }
1551
1552 /*
1553  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1554  */
1555 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1556 {
1557         unsigned long max;
1558
1559         max = memcg->memory.max;
1560         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1561                 unsigned long memsw_max;
1562                 unsigned long swap_max;
1563
1564                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1565                 swap_max = memcg->swap.max;
1566                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1567                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1568         }
1569         return max;
1570 }
1571
1572 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1573                                      int order)
1574 {
1575         struct oom_control oc = {
1576                 .zonelist = NULL,
1577                 .nodemask = NULL,
1578                 .memcg = memcg,
1579                 .gfp_mask = gfp_mask,
1580                 .order = order,
1581         };
1582         bool ret;
1583
1584         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1585                 return true;
1586         /*
1587          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1588          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1589          */
1590         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1591         mutex_unlock(&oom_lock);
1592         return ret;
1593 }
1594
1595 #if MAX_NUMNODES > 1
1596
1597 /**
1598  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1599  * @memcg: the target memcg
1600  * @nid: the node ID to be checked.
1601  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1602  *
1603  * This function returns whether the specified memcg contains any
1604  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1605  * pages in the node.
1606  */
1607 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1608                 int nid, bool noswap)
1609 {
1610         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
1611
1612         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_FILE) ||
1613             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_FILE))
1614                 return true;
1615         if (noswap || !total_swap_pages)
1616                 return false;
1617         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_ANON) ||
1618             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_ANON))
1619                 return true;
1620         return false;
1621
1622 }
1623
1624 /*
1625  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1626  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1627  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1628  *
1629  */
1630 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1631 {
1632         int nid;
1633         /*
1634          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1635          * pagein/pageout changes since the last update.
1636          */
1637         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1638                 return;
1639         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1640                 return;
1641
1642         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1643         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1644
1645         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1646
1647                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1648                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1649         }
1650
1651         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1652         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1653 }
1654
1655 /*
1656  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1657  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1658  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1659  *
1660  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1661  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1662  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1663  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1664  *
1665  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1666  */
1667 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1668 {
1669         int node;
1670
1671         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1672         node = memcg->last_scanned_node;
1673
1674         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1675         /*
1676          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1677          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1678          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1679          */
1680         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1681                 node = numa_node_id();
1682
1683         memcg->last_scanned_node = node;
1684         return node;
1685 }
1686 #else
1687 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1688 {
1689         return 0;
1690 }
1691 #endif
1692
1693 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1694                                    pg_data_t *pgdat,
1695                                    gfp_t gfp_mask,
1696                                    unsigned long *total_scanned)
1697 {
1698         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1699         int total = 0;
1700         int loop = 0;
1701         unsigned long excess;
1702         unsigned long nr_scanned;
1703         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1704                 .pgdat = pgdat,
1705                 .priority = 0,
1706         };
1707
1708         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1709
1710         while (1) {
1711                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1712                 if (!victim) {
1713                         loop++;
1714                         if (loop >= 2) {
1715                                 /*
1716                                  * If we have not been able to reclaim
1717                                  * anything, it might because there are
1718                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1719                                  */
1720                                 if (!total)
1721                                         break;
1722                                 /*
1723                                  * We want to do more targeted reclaim.
1724                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1725                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1726                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1727                                  */
1728                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1729                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1730                                         break;
1731                         }
1732                         continue;
1733                 }
1734                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1735                                         pgdat, &nr_scanned);
1736                 *total_scanned += nr_scanned;
1737                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1738                         break;
1739         }
1740         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1741         return total;
1742 }
1743
1744 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1745 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1746         .name = "memcg_oom_lock",
1747 };
1748 #endif
1749
1750 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1751
1752 /*
1753  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1754  * If someone is running, return false.
1755  */
1756 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1757 {
1758         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1759
1760         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1761
1762         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1763                 if (iter->oom_lock) {
1764                         /*
1765                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1766                          * so we cannot give a lock.
1767                          */
1768                         failed = iter;
1769                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1770                         break;
1771                 } else
1772                         iter->oom_lock = true;
1773         }
1774
1775         if (failed) {
1776                 /*
1777                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1778                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1779                  */
1780                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1781                         if (iter == failed) {
1782                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1783                                 break;
1784                         }
1785                         iter->oom_lock = false;
1786                 }
1787         } else
1788                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1789
1790         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1791
1792         return !failed;
1793 }
1794
1795 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1796 {
1797         struct mem_cgroup *iter;
1798
1799         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1800         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1801         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1802                 iter->oom_lock = false;
1803         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1804 }
1805
1806 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1807 {
1808         struct mem_cgroup *iter;
1809
1810         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1811         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1812                 iter->under_oom++;
1813         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1814 }
1815
1816 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1817 {
1818         struct mem_cgroup *iter;
1819
1820         /*
1821          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1822          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1823          */
1824         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1825         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1826                 if (iter->under_oom > 0)
1827                         iter->under_oom--;
1828         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1829 }
1830
1831 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1832
1833 struct oom_wait_info {
1834         struct mem_cgroup *memcg;
1835         wait_queue_entry_t      wait;
1836 };
1837
1838 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1839         unsigned mode, int sync, void *arg)
1840 {
1841         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1842         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1843         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1844
1845         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1846         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1847
1848         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1849             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1850                 return 0;
1851         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1852 }
1853
1854 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1855 {
1856         /*
1857          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1858          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1859          * this function is called as a result of userland actions
1860          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1861          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1862          * triggering notification.
1863          */
1864         if (memcg && memcg->under_oom)
1865                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1866 }
1867
1868 enum oom_status {
1869         OOM_SUCCESS,
1870         OOM_FAILED,
1871         OOM_ASYNC,
1872         OOM_SKIPPED
1873 };
1874
1875 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1876 {
1877         enum oom_status ret;
1878         bool locked;
1879
1880         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1881                 return OOM_SKIPPED;
1882
1883         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1884
1885         /*
1886          * We are in the middle of the charge context here, so we
1887          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1888          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1889          *
1890          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1891          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1892          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1893          * released.
1894          *
1895          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1896          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1897          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1898          * invoke the oom killer here.
1899          *
1900          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1901          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1902          */
1903         if (memcg->oom_kill_disable) {
1904                 if (!current->in_user_fault)
1905                         return OOM_SKIPPED;
1906                 css_get(&memcg->css);
1907                 current->memcg_in_oom = memcg;
1908                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1909                 current->memcg_oom_order = order;
1910
1911                 return OOM_ASYNC;
1912         }
1913
1914         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1915
1916         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1917
1918         if (locked)
1919                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1920
1921         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1922         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1923                 ret = OOM_SUCCESS;
1924         else
1925                 ret = OOM_FAILED;
1926
1927         if (locked)
1928                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1929
1930         return ret;
1931 }
1932
1933 /**
1934  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1935  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1936  *
1937  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1938  * handler was enabled.
1939  *
1940  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1941  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1942  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1943  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1944  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1945  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1946  *
1947  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1948  * completed, %false otherwise.
1949  */
1950 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1951 {
1952         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1953         struct oom_wait_info owait;
1954         bool locked;
1955
1956         /* OOM is global, do not handle */
1957         if (!memcg)
1958                 return false;
1959
1960         if (!handle)
1961                 goto cleanup;
1962
1963         owait.memcg = memcg;
1964         owait.wait.flags = 0;
1965         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1966         owait.wait.private = current;
1967         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1968
1969         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1970         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1971
1972         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1973
1974         if (locked)
1975                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1976
1977         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1978                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1979                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1980                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1981                                          current->memcg_oom_order);
1982         } else {
1983                 schedule();
1984                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1985                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1986         }
1987
1988         if (locked) {
1989                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1990                 /*
1991                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1992                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1993                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1994                  */
1995                 memcg_oom_recover(memcg);
1996         }
1997 cleanup:
1998         current->memcg_in_oom = NULL;
1999         css_put(&memcg->css);
2000         return true;
2001 }
2002
2003 /**
2004  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
2005  * @victim: task to be killed by the OOM killer
2006  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
2007  *
2008  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
2009  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
2010  *
2011  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
2012  */
2013 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
2014                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
2015 {
2016         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
2017         struct mem_cgroup *memcg;
2018
2019         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2020                 return NULL;
2021
2022         if (!oom_domain)
2023                 oom_domain = root_mem_cgroup;
2024
2025         rcu_read_lock();
2026
2027         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
2028         if (memcg == root_mem_cgroup)
2029                 goto out;
2030
2031         /*
2032          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
2033          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
2034          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
2035          */
2036         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
2037                 if (memcg->oom_group)
2038                         oom_group = memcg;
2039
2040                 if (memcg == oom_domain)
2041                         break;
2042         }
2043
2044         if (oom_group)
2045                 css_get(&oom_group->css);
2046 out:
2047         rcu_read_unlock();
2048
2049         return oom_group;
2050 }
2051
2052 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
2053 {
2054         pr_info("Tasks in ");
2055         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
2056         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
2057 }
2058
2059 /**
2060  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
2061  * @page: the page
2062  *
2063  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
2064  * another cgroup.
2065  *
2066  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
2067  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
2068  * when @page might get freed inside the locked section.
2069  */
2070 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
2071 {
2072         struct mem_cgroup *memcg;
2073         unsigned long flags;
2074
2075         /*
2076          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
2077          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
2078          * because page moving starts with an RCU grace period.
2079          *
2080          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
2081          * the page state that is going to change is the only thing
2082          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
2083          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
2084          * keep off truncation, migration and so forth.
2085          */
2086         rcu_read_lock();
2087
2088         if (mem_cgroup_disabled())
2089                 return NULL;
2090 again:
2091         memcg = page->mem_cgroup;
2092         if (unlikely(!memcg))
2093                 return NULL;
2094
2095         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2096                 return memcg;
2097
2098         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
2099         if (memcg != page->mem_cgroup) {
2100                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2101                 goto again;
2102         }
2103
2104         /*
2105          * When charge migration first begins, we can have locked and
2106          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
2107          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
2108          */
2109         memcg->move_lock_task = current;
2110         memcg->move_lock_flags = flags;
2111
2112         return memcg;
2113 }
2114 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
2115
2116 /**
2117  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
2118  * @memcg: the memcg
2119  *
2120  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
2121  */
2122 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
2123 {
2124         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2125                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2126
2127                 memcg->move_lock_task = NULL;
2128                 memcg->move_lock_flags = 0;
2129
2130                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2131         }
2132
2133         rcu_read_unlock();
2134 }
2135
2136 /**
2137  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
2138  * @page: the page
2139  */
2140 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2141 {
2142         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
2143 }
2144 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2145
2146 struct memcg_stock_pcp {
2147         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2148         unsigned int nr_pages;
2149         struct work_struct work;
2150         unsigned long flags;
2151 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2152 };
2153 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2154 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2155
2156 /**
2157  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2158  * @memcg: memcg to consume from.
2159  * @nr_pages: how many pages to charge.
2160  *
2161  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2162  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2163  * service an allocation will refill the stock.
2164  *
2165  * returns true if successful, false otherwise.
2166  */
2167 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2168 {
2169         struct memcg_stock_pcp *stock;
2170         unsigned long flags;
2171         bool ret = false;
2172
2173         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2174                 return ret;
2175
2176         local_irq_save(flags);
2177
2178         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2179         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2180                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2181                 ret = true;
2182         }
2183
2184         local_irq_restore(flags);
2185
2186         return ret;
2187 }
2188
2189 /*
2190  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2191  */
2192 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2193 {
2194         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2195
2196         if (stock->nr_pages) {
2197                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2198                 if (do_memsw_account())
2199                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2200                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2201                 stock->nr_pages = 0;
2202         }
2203         stock->cached = NULL;
2204 }
2205
2206 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2207 {
2208         struct memcg_stock_pcp *stock;
2209         unsigned long flags;
2210
2211         /*
2212          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2213          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2214          */
2215         local_irq_save(flags);
2216
2217         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2218         drain_stock(stock);
2219         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2220
2221         local_irq_restore(flags);
2222 }
2223
2224 /*
2225  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2226  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2227  */
2228 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2229 {
2230         struct memcg_stock_pcp *stock;
2231         unsigned long flags;
2232
2233         local_irq_save(flags);
2234
2235         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2236         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2237                 drain_stock(stock);
2238                 stock->cached = memcg;
2239         }
2240         stock->nr_pages += nr_pages;
2241
2242         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2243                 drain_stock(stock);
2244
2245         local_irq_restore(flags);
2246 }
2247
2248 /*
2249  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2250  * of the hierarchy under it.
2251  */
2252 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2253 {
2254         int cpu, curcpu;
2255
2256         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2257         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2258                 return;
2259         /*
2260          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2261          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2262          * as well as workers from this path always operate on the local
2263          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2264          */
2265         curcpu = get_cpu();
2266         for_each_online_cpu(cpu) {
2267                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2268                 struct mem_cgroup *memcg;
2269
2270                 memcg = stock->cached;
2271                 if (!memcg || !stock->nr_pages || !css_tryget(&memcg->css))
2272                         continue;
2273                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg)) {
2274                         css_put(&memcg->css);
2275                         continue;
2276                 }
2277                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2278                         if (cpu == curcpu)
2279                                 drain_local_stock(&stock->work);
2280                         else
2281                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2282                 }
2283                 css_put(&memcg->css);
2284         }
2285         put_cpu();
2286         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2287 }
2288
2289 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2290 {
2291         struct memcg_stock_pcp *stock;
2292         struct mem_cgroup *memcg, *mi;
2293
2294         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2295         drain_stock(stock);
2296
2297         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2298                 int i;
2299
2300                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2301                         int nid;
2302                         long x;
2303
2304                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->stat[i], 0);
2305                         if (x)
2306                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2307                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[i]);
2308
2309                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2310                                 continue;
2311
2312                         for_each_node(nid) {
2313                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2314
2315                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2316                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2317                                 if (x)
2318                                         do {
2319                                                 atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2320                                         } while ((pn = parent_nodeinfo(pn, nid)));
2321                         }
2322                 }
2323
2324                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2325                         long x;
2326
2327                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->events[i], 0);
2328                         if (x)
2329                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2330                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[i]);
2331                 }
2332         }
2333
2334         return 0;
2335 }
2336
2337 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2338                          unsigned int nr_pages,
2339                          gfp_t gfp_mask)
2340 {
2341         do {
2342                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2343                         continue;
2344                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2345                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2346         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2347 }
2348
2349 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2350 {
2351         struct mem_cgroup *memcg;
2352
2353         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2354         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2355 }
2356
2357 /*
2358  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2359  * and reclaims memory over the high limit.
2360  */
2361 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2362 {
2363         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2364         struct mem_cgroup *memcg;
2365
2366         if (likely(!nr_pages))
2367                 return;
2368
2369         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2370         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2371         css_put(&memcg->css);
2372         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2373 }
2374
2375 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2376                       unsigned int nr_pages)
2377 {
2378         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2379         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2380         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2381         struct page_counter *counter;
2382         unsigned long nr_reclaimed;
2383         bool may_swap = true;
2384         bool drained = false;
2385         enum oom_status oom_status;
2386
2387         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2388                 return 0;
2389 retry:
2390         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2391                 return 0;
2392
2393         if (!do_memsw_account() ||
2394             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2395                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2396                         goto done_restock;
2397                 if (do_memsw_account())
2398                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2399                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2400         } else {
2401                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2402                 may_swap = false;
2403         }
2404
2405         if (batch > nr_pages) {
2406                 batch = nr_pages;
2407                 goto retry;
2408         }
2409
2410         /*
2411          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2412          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2413          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2414          * free their memory.
2415          */
2416         if (unlikely(should_force_charge()))
2417                 goto force;
2418
2419         /*
2420          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2421          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2422          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2423          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2424          */
2425         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2426                 goto force;
2427
2428         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2429                 goto nomem;
2430
2431         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2432                 goto nomem;
2433
2434         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2435
2436         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2437                                                     gfp_mask, may_swap);
2438
2439         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2440                 goto retry;
2441
2442         if (!drained) {
2443                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2444                 drained = true;
2445                 goto retry;
2446         }
2447
2448         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2449                 goto nomem;
2450         /*
2451          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2452          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2453          * before killing the task.
2454          *
2455          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2456          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2457          * to regular pages anyway in case of failure.
2458          */
2459         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2460                 goto retry;
2461         /*
2462          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2463          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2464          */
2465         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2466                 goto retry;
2467
2468         if (nr_retries--)
2469                 goto retry;
2470
2471         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2472                 goto nomem;
2473
2474         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2475                 goto force;
2476
2477         if (fatal_signal_pending(current))
2478                 goto force;
2479
2480         /*
2481          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2482          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2483          * couldn't make any progress.
2484          */
2485         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2486                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2487         switch (oom_status) {
2488         case OOM_SUCCESS:
2489                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2490                 goto retry;
2491         case OOM_FAILED:
2492                 goto force;
2493         default:
2494                 goto nomem;
2495         }
2496 nomem:
2497         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2498                 return -ENOMEM;
2499 force:
2500         /*
2501          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2502          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2503          * temporarily by force charging it.
2504          */
2505         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2506         if (do_memsw_account())
2507                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2508         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2509
2510         return 0;
2511
2512 done_restock:
2513         css_get_many(&memcg->css, batch);
2514         if (batch > nr_pages)
2515                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2516
2517         /*
2518          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2519          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2520          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2521          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2522          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2523          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2524          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2525          */
2526         do {
2527                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2528                         /* Don't bother a random interrupted task */
2529                         if (in_interrupt()) {
2530                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2531                                 break;
2532                         }
2533                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2534                         set_notify_resume(current);
2535                         break;
2536                 }
2537         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2538
2539         return 0;
2540 }
2541
2542 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2543 {
2544         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2545                 return;
2546
2547         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2548         if (do_memsw_account())
2549                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2550
2551         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2552 }
2553
2554 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2555 {
2556         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2557
2558         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2559         if (PageLRU(page)) {
2560                 struct lruvec *lruvec;
2561
2562                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2563                 ClearPageLRU(page);
2564                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2565                 *isolated = 1;
2566         } else
2567                 *isolated = 0;
2568 }
2569
2570 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2571 {
2572         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2573
2574         if (isolated) {
2575                 struct lruvec *lruvec;
2576
2577                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2578                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2579                 SetPageLRU(page);
2580                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2581         }
2582         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2583 }
2584
2585 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2586                           bool lrucare)
2587 {
2588         int isolated;
2589
2590         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2591
2592         /*
2593          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2594          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2595          */
2596         if (lrucare)
2597                 lock_page_lru(page, &isolated);
2598
2599         /*
2600          * Nobody should be changing or seriously looking at
2601          * page->mem_cgroup at this point:
2602          *
2603          * - the page is uncharged
2604          *
2605          * - the page is off-LRU
2606          *
2607          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2608          *   a locked page table
2609          *
2610          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2611          *   have the page locked
2612          */
2613         page->mem_cgroup = memcg;
2614
2615         if (lrucare)
2616                 unlock_page_lru(page, isolated);
2617 }
2618
2619 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2620 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2621 {
2622         int id, size;
2623         int err;
2624
2625         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2626                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2627         if (id < 0)
2628                 return id;
2629
2630         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2631                 return id;
2632
2633         /*
2634          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2635          * so we have to grow them.
2636          */
2637         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2638
2639         size = 2 * (id + 1);
2640         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2641                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2642         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2643                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2644
2645         err = memcg_update_all_caches(size);
2646         if (!err)
2647                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2648         if (!err)
2649                 memcg_nr_cache_ids = size;
2650
2651         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2652
2653         if (err) {
2654                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2655                 return err;
2656         }
2657         return id;
2658 }
2659
2660 static void memcg_free_cache_id(int id)
2661 {
2662         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2663 }
2664
2665 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2666         struct mem_cgroup *memcg;
2667         struct kmem_cache *cachep;
2668         struct work_struct work;
2669 };
2670
2671 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2672 {
2673         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2674                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2675         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2676         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2677
2678         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2679
2680         css_put(&memcg->css);
2681         kfree(cw);
2682 }
2683
2684 /*
2685  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2686  */
2687 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2688                                                struct kmem_cache *cachep)
2689 {
2690         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2691
2692         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2693                 return;
2694
2695         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2696         if (!cw)
2697                 return;
2698
2699         cw->memcg = memcg;
2700         cw->cachep = cachep;
2701         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2702
2703         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2704 }
2705
2706 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2707 {
2708         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2709                 return true;
2710         return false;
2711 }
2712
2713 /**
2714  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2715  * @cachep: the original global kmem cache
2716  *
2717  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2718  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2719  *
2720  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2721  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2722  * go through with the original cache.
2723  *
2724  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2725  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2726  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2727  * reference.
2728  */
2729 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2730 {
2731         struct mem_cgroup *memcg;
2732         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2733         struct memcg_cache_array *arr;
2734         int kmemcg_id;
2735
2736         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2737
2738         if (memcg_kmem_bypass())
2739                 return cachep;
2740
2741         rcu_read_lock();
2742
2743         if (unlikely(current->active_memcg))
2744                 memcg = current->active_memcg;
2745         else
2746                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2747
2748         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2749                 goto out_unlock;
2750
2751         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2752         if (kmemcg_id < 0)
2753                 goto out_unlock;
2754
2755         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2756
2757         /*
2758          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2759          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2760          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2761          */
2762         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2763
2764         /*
2765          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2766          * context), we could be be predictable and return right away.
2767          * This would guarantee that the allocation being performed
2768          * already belongs in the new cache.
2769          *
2770          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2771          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2772          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2773          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2774          * defer everything.
2775          *
2776          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2777          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2778          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2779          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2780          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2781          * creation of a new kmem_cache.
2782          */
2783         if (unlikely(!memcg_cachep))
2784                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2785         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2786                 cachep = memcg_cachep;
2787 out_unlock:
2788         rcu_read_unlock();
2789         return cachep;
2790 }
2791
2792 /**
2793  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2794  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2795  */
2796 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2797 {
2798         if (!is_root_cache(cachep))
2799                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2800 }
2801
2802 /**
2803  * __memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2804  * @page: page to charge
2805  * @gfp: reclaim mode
2806  * @order: allocation order
2807  * @memcg: memory cgroup to charge
2808  *
2809  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2810  */
2811 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2812                             struct mem_cgroup *memcg)
2813 {
2814         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2815         struct page_counter *counter;
2816         int ret;
2817
2818         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2819         if (ret)
2820                 return ret;
2821
2822         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2823             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2824                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2825                 return -ENOMEM;
2826         }
2827         return 0;
2828 }
2829
2830 /**
2831  * __memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2832  * @page: page to charge
2833  * @gfp: reclaim mode
2834  * @order: allocation order
2835  *
2836  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2837  */
2838 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2839 {
2840         struct mem_cgroup *memcg;
2841         int ret = 0;
2842
2843         if (memcg_kmem_bypass())
2844                 return 0;
2845
2846         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2847         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2848                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2849                 if (!ret) {
2850                         page->mem_cgroup = memcg;
2851                         __SetPageKmemcg(page);
2852                 }
2853         }
2854         css_put(&memcg->css);
2855         return ret;
2856 }
2857
2858 /**
2859  * __memcg_kmem_uncharge_memcg: uncharge a kmem page
2860  * @memcg: memcg to uncharge
2861  * @nr_pages: number of pages to uncharge
2862  */
2863 void __memcg_kmem_uncharge_memcg(struct mem_cgroup *memcg,
2864                                  unsigned int nr_pages)
2865 {
2866         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2867                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2868
2869         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2870         if (do_memsw_account())
2871                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2872 }
2873 /**
2874  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2875  * @page: page to uncharge
2876  * @order: allocation order
2877  */
2878 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2879 {
2880         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2881         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2882
2883         if (!memcg)
2884                 return;
2885
2886         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2887         __memcg_kmem_uncharge_memcg(memcg, nr_pages);
2888         page->mem_cgroup = NULL;
2889
2890         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2891         if (PageKmemcg(page))
2892                 __ClearPageKmemcg(page);
2893
2894         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2895 }
2896 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2897
2898 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2899
2900 /*
2901  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2902  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2903  */
2904 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2905 {
2906         int i;
2907
2908         if (mem_cgroup_disabled())
2909                 return;
2910
2911         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2912                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2913
2914         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
2915 }
2916 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2917
2918 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2919 /**
2920  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2921  * @entry: swap entry to be moved
2922  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2923  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2924  *
2925  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2926  * as the mem_cgroup's id of @from.
2927  *
2928  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2929  *
2930  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2931  * both res and memsw, and called css_get().
2932  */
2933 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2934                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2935 {
2936         unsigned short old_id, new_id;
2937
2938         old_id = mem_cgroup_id(from);
2939         new_id = mem_cgroup_id(to);
2940
2941         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2942                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
2943                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
2944                 return 0;
2945         }
2946         return -EINVAL;
2947 }
2948 #else
2949 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2950                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2951 {
2952         return -EINVAL;
2953 }
2954 #endif
2955
2956 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
2957
2958 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
2959                                  unsigned long max, bool memsw)
2960 {
2961         bool enlarge = false;
2962         bool drained = false;
2963         int ret;
2964         bool limits_invariant;
2965         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
2966
2967         do {
2968                 if (signal_pending(current)) {
2969                         ret = -EINTR;
2970                         break;
2971                 }
2972
2973                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
2974                 /*
2975                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
2976                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
2977                  */
2978                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
2979                                            max <= memcg->memsw.max;
2980                 if (!limits_invariant) {
2981                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2982                         ret = -EINVAL;
2983                         break;
2984                 }
2985                 if (max > counter->max)
2986                         enlarge = true;
2987                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
2988                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2989
2990                 if (!ret)
2991                         break;
2992
2993                 if (!drained) {
2994                         drain_all_stock(memcg);
2995                         drained = true;
2996                         continue;
2997                 }
2998
2999                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3000                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3001                         ret = -EBUSY;
3002                         break;
3003                 }
3004         } while (true);
3005
3006         if (!ret && enlarge)
3007                 memcg_oom_recover(memcg);
3008
3009         return ret;
3010 }
3011
3012 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3013                                             gfp_t gfp_mask,
3014                                             unsigned long *total_scanned)
3015 {
3016         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3017         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3018         unsigned long reclaimed;
3019         int loop = 0;
3020         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3021         unsigned long excess;
3022         unsigned long nr_scanned;
3023
3024         if (order > 0)
3025                 return 0;
3026
3027         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3028
3029         /*
3030          * Do not even bother to check the largest node if the root
3031          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3032          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3033          */
3034         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3035                 return 0;
3036
3037         /*
3038          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3039          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3040          * pressure
3041          */
3042         do {
3043                 if (next_mz)
3044                         mz = next_mz;
3045                 else
3046                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3047                 if (!mz)
3048                         break;
3049
3050                 nr_scanned = 0;
3051                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3052                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3053                 nr_reclaimed += reclaimed;
3054                 *total_scanned += nr_scanned;
3055                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3056                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3057
3058                 /*
3059                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3060                  * it is time to move on to the next cgroup
3061                  */
3062                 next_mz = NULL;
3063                 if (!reclaimed)
3064                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3065
3066                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3067                 /*
3068                  * One school of thought says that we should not add
3069                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3070                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3071                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3072                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3073                  * term TODO.
3074                  */
3075                 /* If excess == 0, no tree ops */
3076                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3077                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3078                 css_put(&mz->memcg->css);
3079                 loop++;
3080                 /*
3081                  * Could not reclaim anything and there are no more
3082                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3083                  * reclaiming anything.
3084                  */
3085                 if (!nr_reclaimed &&
3086                         (next_mz == NULL ||
3087                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3088                         break;
3089         } while (!nr_reclaimed);
3090         if (next_mz)
3091                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3092         return nr_reclaimed;
3093 }
3094
3095 /*
3096  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3097  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3098  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3099  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3100  */
3101 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3102 {
3103         bool ret;
3104
3105         rcu_read_lock();
3106         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3107         rcu_read_unlock();
3108         return ret;
3109 }
3110
3111 /*
3112  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3113  *
3114  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3115  */
3116 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3117 {
3118         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3119
3120         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3121         lru_add_drain_all();
3122
3123         drain_all_stock(memcg);
3124
3125         /* try to free all pages in this cgroup */
3126         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3127                 int progress;
3128
3129                 if (signal_pending(current))
3130                         return -EINTR;
3131
3132                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3133                                                         GFP_KERNEL, true);
3134                 if (!progress) {
3135                         nr_retries--;
3136                         /* maybe some writeback is necessary */
3137                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3138                 }
3139
3140         }
3141
3142         return 0;
3143 }
3144
3145 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3146                                             char *buf, size_t nbytes,
3147                                             loff_t off)
3148 {
3149         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3150
3151         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3152                 return -EINVAL;
3153         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3154 }
3155
3156 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3157                                      struct cftype *cft)
3158 {
3159         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3160 }
3161
3162 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3163                                       struct cftype *cft, u64 val)
3164 {
3165         int retval = 0;
3166         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3167         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3168
3169         if (memcg->use_hierarchy == val)
3170                 return 0;
3171
3172         /*
3173          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3174          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3175          * occur, provided the current cgroup has no children.
3176          *
3177          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3178          * set if there are no children.
3179          */
3180         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3181                                 (val == 1 || val == 0)) {
3182                 if (!memcg_has_children(memcg))
3183                         memcg->use_hierarchy = val;
3184                 else
3185                         retval = -EBUSY;
3186         } else
3187                 retval = -EINVAL;
3188
3189         return retval;
3190 }
3191
3192 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3193 {
3194         unsigned long val;
3195
3196         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3197                 val = memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) +
3198                         memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS);
3199                 if (swap)
3200                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3201         } else {
3202                 if (!swap)
3203                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3204                 else
3205                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3206         }
3207         return val;
3208 }
3209
3210 enum {
3211         RES_USAGE,
3212         RES_LIMIT,
3213         RES_MAX_USAGE,
3214         RES_FAILCNT,
3215         RES_SOFT_LIMIT,
3216 };
3217
3218 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3219                                struct cftype *cft)
3220 {
3221         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3222         struct page_counter *counter;
3223
3224         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3225         case _MEM:
3226                 counter = &memcg->memory;
3227                 break;
3228         case _MEMSWAP:
3229                 counter = &memcg->memsw;
3230                 break;
3231         case _KMEM:
3232                 counter = &memcg->kmem;
3233                 break;
3234         case _TCP:
3235                 counter = &memcg->tcpmem;
3236                 break;
3237         default:
3238                 BUG();
3239         }
3240
3241         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3242         case RES_USAGE:
3243                 if (counter == &memcg->memory)
3244                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3245                 if (counter == &memcg->memsw)
3246                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3247                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3248         case RES_LIMIT:
3249                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3250         case RES_MAX_USAGE:
3251                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3252         case RES_FAILCNT:
3253                 return counter->failcnt;
3254         case RES_SOFT_LIMIT:
3255                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3256         default:
3257                 BUG();
3258         }
3259 }
3260
3261 static void memcg_flush_percpu_vmstats(struct mem_cgroup *memcg, bool slab_only)
3262 {
3263         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
3264         struct mem_cgroup *mi;
3265         int node, cpu, i;
3266         int min_idx, max_idx;
3267
3268         if (slab_only) {
3269                 min_idx = NR_SLAB_RECLAIMABLE;
3270                 max_idx = NR_SLAB_UNRECLAIMABLE;
3271         } else {
3272                 min_idx = 0;
3273                 max_idx = MEMCG_NR_STAT;
3274         }
3275
3276         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3277                 stat[i] = 0;
3278
3279         for_each_online_cpu(cpu)
3280                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3281                         stat[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->stat[i], cpu);
3282
3283         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3284                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3285                         atomic_long_add(stat[i], &mi->vmstats[i]);
3286
3287         if (!slab_only)
3288                 max_idx = NR_VM_NODE_STAT_ITEMS;
3289
3290         for_each_node(node) {
3291                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
3292                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
3293
3294                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3295                         stat[i] = 0;
3296
3297                 for_each_online_cpu(cpu)
3298                         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3299                                 stat[i] += per_cpu(
3300                                         pn->lruvec_stat_cpu->count[i], cpu);
3301
3302                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, node))
3303                         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3304                                 atomic_long_add(stat[i], &pi->lruvec_stat[i]);
3305         }
3306 }
3307
3308 static void memcg_flush_percpu_vmevents(struct mem_cgroup *memcg)
3309 {
3310         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3311         struct mem_cgroup *mi;
3312         int cpu, i;
3313
3314         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3315                 events[i] = 0;
3316
3317         for_each_online_cpu(cpu)
3318                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3319                         events[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[i],
3320                                              cpu);
3321
3322         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3323                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3324                         atomic_long_add(events[i], &mi->vmevents[i]);
3325 }
3326
3327 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3328 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3329 {
3330         int memcg_id;
3331
3332         if (cgroup_memory_nokmem)
3333                 return 0;
3334
3335         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3336         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3337
3338         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3339         if (memcg_id < 0)
3340                 return memcg_id;
3341
3342         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3343         /*
3344          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3345          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3346          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3347          * patched.
3348          */
3349         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3350         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3351         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3352
3353         return 0;
3354 }
3355
3356 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3357 {
3358         struct cgroup_subsys_state *css;
3359         struct mem_cgroup *parent, *child;
3360         int kmemcg_id;
3361
3362         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3363                 return;
3364         /*
3365          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3366          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3367          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3368          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3369          */
3370         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3371
3372         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3373         if (!parent)
3374                 parent = root_mem_cgroup;
3375
3376         /*
3377          * Deactivate and reparent kmem_caches. Then flush percpu
3378          * slab statistics to have precise values at the parent and
3379          * all ancestor levels. It's required to keep slab stats
3380          * accurate after the reparenting of kmem_caches.
3381          */
3382         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3383         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg, true);
3384
3385         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3386         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3387
3388         /*
3389          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3390          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3391          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3392          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3393          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3394          * memcg_drain_all_list_lrus().
3395          */
3396         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3397         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3398                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3399                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3400                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3401                 if (!memcg->use_hierarchy)
3402                         break;
3403         }
3404         rcu_read_unlock();
3405
3406         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3407
3408         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3409 }
3410
3411 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3412 {
3413         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3414         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3415                 memcg_offline_kmem(memcg);
3416
3417         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3418                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3419                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3420         }
3421 }
3422 #else
3423 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3424 {
3425         return 0;
3426 }
3427 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3428 {
3429 }
3430 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3431 {
3432 }
3433 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3434
3435 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3436                                  unsigned long max)
3437 {
3438         int ret;
3439
3440         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3441         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3442         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3443         return ret;
3444 }
3445
3446 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3447 {
3448         int ret;
3449
3450         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3451
3452         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3453         if (ret)
3454                 goto out;
3455
3456         if (!memcg->tcpmem_active) {
3457                 /*
3458                  * The active flag needs to be written after the static_key
3459                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3460                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3461                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3462                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3463                  *
3464                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3465                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3466                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3467                  * yet, we'll lose accounting.
3468                  *
3469                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3470                  * because when this value change, the code to process it is not
3471                  * patched in yet.
3472                  */
3473                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3474                 memcg->tcpmem_active = true;
3475         }
3476 out:
3477         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3478         return ret;
3479 }
3480
3481 /*
3482  * The user of this function is...
3483  * RES_LIMIT.
3484  */
3485 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3486                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3487 {
3488         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3489         unsigned long nr_pages;
3490         int ret;
3491
3492         buf = strstrip(buf);
3493         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3494         if (ret)
3495                 return ret;
3496
3497         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3498         case RES_LIMIT:
3499                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3500                         ret = -EINVAL;
3501                         break;
3502                 }
3503                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3504                 case _MEM:
3505                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3506                         break;
3507                 case _MEMSWAP:
3508                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3509                         break;
3510                 case _KMEM:
3511                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3512                         break;
3513                 case _TCP:
3514                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3515                         break;
3516                 }
3517                 break;
3518         case RES_SOFT_LIMIT:
3519                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3520                 ret = 0;
3521                 break;
3522         }
3523         return ret ?: nbytes;
3524 }
3525
3526 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3527                                 size_t nbytes, loff_t off)
3528 {
3529         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3530         struct page_counter *counter;
3531
3532         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3533         case _MEM:
3534                 counter = &memcg->memory;
3535                 break;
3536         case _MEMSWAP:
3537                 counter = &memcg->memsw;
3538                 break;
3539         case _KMEM:
3540                 counter = &memcg->kmem;
3541                 break;
3542         case _TCP:
3543                 counter = &memcg->tcpmem;
3544                 break;
3545         default:
3546                 BUG();
3547         }
3548
3549         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3550         case RES_MAX_USAGE:
3551                 page_counter_reset_watermark(counter);
3552                 break;
3553         case RES_FAILCNT:
3554                 counter->failcnt = 0;
3555                 break;
3556         default:
3557                 BUG();
3558         }
3559
3560         return nbytes;
3561 }
3562
3563 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3564                                         struct cftype *cft)
3565 {
3566         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3567 }
3568
3569 #ifdef CONFIG_MMU
3570 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3571                                         struct cftype *cft, u64 val)
3572 {
3573         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3574
3575         if (val & ~MOVE_MASK)
3576                 return -EINVAL;
3577
3578         /*
3579          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3580          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3581          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3582          * affect task migrations starting after the change.
3583          */
3584         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3585         return 0;
3586 }
3587 #else
3588 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3589                                         struct cftype *cft, u64 val)
3590 {
3591         return -ENOSYS;
3592 }
3593 #endif
3594
3595 #ifdef CONFIG_NUMA
3596
3597 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3598 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3599 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3600
3601 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3602                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3603 {
3604         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
3605         unsigned long nr = 0;
3606         enum lru_list lru;
3607
3608         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3609
3610         for_each_lru(lru) {
3611                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3612                         continue;
3613                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3614         }
3615         return nr;
3616 }
3617
3618 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3619                                              unsigned int lru_mask)
3620 {
3621         unsigned long nr = 0;
3622         enum lru_list lru;
3623
3624         for_each_lru(lru) {
3625                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3626                         continue;
3627                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3628         }
3629         return nr;
3630 }
3631
3632 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3633 {
3634         struct numa_stat {
3635                 const char *name;
3636                 unsigned int lru_mask;
3637         };
3638
3639         static const struct numa_stat stats[] = {
3640                 { "total", LRU_ALL },
3641                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3642                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3643                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3644         };
3645         const struct numa_stat *stat;
3646         int nid;
3647         unsigned long nr;
3648         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3649
3650         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3651                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3652                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3653                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3654                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3655                                                           stat->lru_mask);
3656                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3657                 }
3658                 seq_putc(m, '\n');
3659         }
3660
3661         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3662                 struct mem_cgroup *iter;
3663
3664                 nr = 0;
3665                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3666                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3667                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3668                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3669                         nr = 0;
3670                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3671                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3672                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3673                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3674                 }
3675                 seq_putc(m, '\n');
3676         }
3677
3678         return 0;
3679 }
3680 #endif /* CONFIG_NUMA */
3681
3682 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3683         MEMCG_CACHE,
3684         MEMCG_RSS,
3685         MEMCG_RSS_HUGE,
3686         NR_SHMEM,
3687         NR_FILE_MAPPED,
3688         NR_FILE_DIRTY,
3689         NR_WRITEBACK,
3690         MEMCG_SWAP,
3691 };
3692
3693 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3694         "cache",
3695         "rss",
3696         "rss_huge",
3697         "shmem",
3698         "mapped_file",
3699         "dirty",
3700         "writeback",
3701         "swap",
3702 };
3703
3704 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3705 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3706         PGPGIN,
3707         PGPGOUT,
3708         PGFAULT,
3709         PGMAJFAULT,
3710 };
3711
3712 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3713         "pgpgin",
3714         "pgpgout",
3715         "pgfault",
3716         "pgmajfault",
3717 };
3718
3719 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3720 {
3721         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3722         unsigned long memory, memsw;
3723         struct mem_cgroup *mi;
3724         unsigned int i;
3725
3726         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3727         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3728
3729         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3730                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3731                         continue;
3732                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3733                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3734                            PAGE_SIZE);
3735         }
3736
3737         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3738                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3739                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3740
3741         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3742                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3743                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3744                            PAGE_SIZE);
3745
3746         /* Hierarchical information */
3747         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3748         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3749                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3750                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3751         }
3752         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3753                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3754         if (do_memsw_account())
3755                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3756                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3757
3758         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3759                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3760                         continue;
3761                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3762                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3763                            PAGE_SIZE);
3764         }
3765
3766         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3767                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3768                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3769
3770         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3771                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3772                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3773                            PAGE_SIZE);
3774
3775 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3776         {
3777                 pg_data_t *pgdat;
3778                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3779                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3780                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3781                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3782
3783                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3784                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3785                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3786
3787                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3788                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3789                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3790                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3791                 }
3792                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3793                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3794                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3795                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3796         }
3797 #endif
3798
3799         return 0;
3800 }
3801
3802 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3803                                       struct cftype *cft)
3804 {
3805         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3806
3807         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3808 }
3809
3810 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3811                                        struct cftype *cft, u64 val)
3812 {
3813         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3814
3815         if (val > 100)
3816                 return -EINVAL;
3817
3818         if (css->parent)
3819                 memcg->swappiness = val;
3820         else
3821                 vm_swappiness = val;
3822
3823         return 0;
3824 }
3825
3826 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3827 {
3828         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3829         unsigned long usage;
3830         int i;
3831
3832         rcu_read_lock();
3833         if (!swap)
3834                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3835         else
3836                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3837
3838         if (!t)
3839                 goto unlock;
3840
3841         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3842
3843         /*
3844          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3845          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3846          * call of __mem_cgroup_threshold().
3847          */
3848         i = t->current_threshold;
3849
3850         /*
3851          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3852          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3853          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3854          * only one element of the array here.
3855          */
3856         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3857                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3858
3859         /* i = current_threshold + 1 */
3860         i++;
3861
3862         /*
3863          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3864          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3865          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3866          * only one element of the array here.
3867          */
3868         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3869                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3870
3871         /* Update current_threshold */
3872         t->current_threshold = i - 1;
3873 unlock:
3874         rcu_read_unlock();
3875 }
3876
3877 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3878 {
3879         while (memcg) {
3880                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3881                 if (do_memsw_account())
3882                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3883
3884                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3885         }
3886 }
3887
3888 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3889 {
3890         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3891         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3892
3893         if (_a->threshold > _b->threshold)
3894                 return 1;
3895
3896         if (_a->threshold < _b->threshold)
3897                 return -1;
3898
3899         return 0;
3900 }
3901
3902 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3903 {
3904         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3905
3906         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3907
3908         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3909                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3910
3911         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3912         return 0;
3913 }
3914
3915 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3916 {
3917         struct mem_cgroup *iter;
3918
3919         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3920                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3921 }
3922
3923 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3924         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3925 {
3926         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3927         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3928         unsigned long threshold;
3929         unsigned long usage;
3930         int i, size, ret;
3931
3932         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3933         if (ret)
3934                 return ret;
3935
3936         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3937
3938         if (type == _MEM) {
3939                 thresholds = &memcg->thresholds;
3940                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3941         } else if (type == _MEMSWAP) {
3942                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3943                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3944         } else
3945                 BUG();
3946
3947         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3948         if (thresholds->primary)
3949                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3950
3951         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3952
3953         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3954         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
3955         if (!new) {
3956                 ret = -ENOMEM;
3957                 goto unlock;
3958         }
3959         new->size = size;
3960
3961         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3962         if (thresholds->primary) {
3963                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3964                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3965         }
3966
3967         /* Add new threshold */
3968         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3969         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3970
3971         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3972         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3973                         compare_thresholds, NULL);
3974
3975         /* Find current threshold */
3976         new->current_threshold = -1;
3977         for (i = 0; i < size; i++) {
3978                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3979                         /*
3980                          * new->current_threshold will not be used until
3981                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3982                          * it here.
3983                          */
3984                         ++new->current_threshold;
3985                 } else
3986                         break;
3987         }
3988
3989         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3990         kfree(thresholds->spare);
3991         thresholds->spare = thresholds->primary;
3992
3993         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3994
3995         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3996         synchronize_rcu();
3997
3998 unlock:
3999         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4000
4001         return ret;
4002 }
4003
4004 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4005         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4006 {
4007         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4008 }
4009
4010 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4011         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4012 {
4013         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4014 }
4015
4016 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4017         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4018 {
4019         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4020         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4021         unsigned long usage;
4022         int i, j, size;
4023
4024         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4025
4026         if (type == _MEM) {
4027                 thresholds = &memcg->thresholds;
4028                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4029         } else if (type == _MEMSWAP) {
4030                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4031                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4032         } else
4033                 BUG();
4034
4035         if (!thresholds->primary)
4036                 goto unlock;
4037
4038         /* Check if a threshold crossed before removing */
4039         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4040
4041         /* Calculate new number of threshold */
4042         size = 0;
4043         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4044                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4045                         size++;
4046         }
4047
4048         new = thresholds->spare;
4049
4050         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4051         if (!size) {
4052                 kfree(new);
4053                 new = NULL;
4054                 goto swap_buffers;
4055         }
4056
4057         new->size = size;
4058
4059         /* Copy thresholds and find current threshold */
4060         new->current_threshold = -1;
4061         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4062                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4063                         continue;
4064
4065                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4066                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4067                         /*
4068                          * new->current_threshold will not be used
4069                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4070                          * it here.
4071                          */
4072                         ++new->current_threshold;
4073                 }
4074                 j++;
4075         }
4076
4077 swap_buffers:
4078         /* Swap primary and spare array */
4079         thresholds->spare = thresholds->primary;
4080
4081         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4082
4083         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4084         synchronize_rcu();
4085
4086         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4087         if (!new) {
4088                 kfree(thresholds->spare);
4089                 thresholds->spare = NULL;
4090         }
4091 unlock:
4092         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4093 }
4094
4095 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4096         struct eventfd_ctx *eventfd)
4097 {
4098         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4099 }
4100
4101 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4102         struct eventfd_ctx *eventfd)
4103 {
4104         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4105 }
4106
4107 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4108         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4109 {
4110         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4111
4112         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4113         if (!event)
4114                 return -ENOMEM;
4115
4116         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4117
4118         event->eventfd = eventfd;
4119         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4120
4121         /* already in OOM ? */
4122         if (memcg->under_oom)
4123                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4124         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4125
4126         return 0;
4127 }
4128
4129 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4130         struct eventfd_ctx *eventfd)
4131 {
4132         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4133
4134         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4135
4136         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4137                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4138                         list_del(&ev->list);
4139                         kfree(ev);
4140                 }
4141         }
4142
4143         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4144 }
4145
4146 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4147 {
4148         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4149
4150         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4151         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4152         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4153                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4154         return 0;
4155 }
4156
4157 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4158         struct cftype *cft, u64 val)
4159 {
4160         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4161
4162         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4163         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4164                 return -EINVAL;
4165
4166         memcg->oom_kill_disable = val;
4167         if (!val)
4168                 memcg_oom_recover(memcg);
4169
4170         return 0;
4171 }
4172
4173 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4174
4175 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4176 {
4177         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4178 }
4179
4180 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4181 {
4182         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4183 }
4184
4185 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4186 {
4187         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4188 }
4189
4190 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4191 {
4192         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4193
4194         if (!memcg->css.parent)
4195                 return NULL;
4196
4197         return &memcg->cgwb_domain;
4198 }
4199
4200 /*
4201  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4202  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4203  */
4204 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4205 {
4206         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4207         int cpu;
4208
4209         for_each_online_cpu(cpu)
4210                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4211         if (x < 0)
4212                 x = 0;
4213         return x;
4214 }
4215
4216 /**
4217  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4218  * @wb: bdi_writeback in question
4219  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4220  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4221  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4222  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4223  *
4224  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4225  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4226  * is a bit more involved.
4227  *
4228  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4229  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4230  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4231  * available memory in the system.  The caller should further cap
4232  * *@pheadroom accordingly.
4233  */
4234 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4235                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4236                          unsigned long *pwriteback)
4237 {
4238         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4239         struct mem_cgroup *parent;
4240
4241         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4242
4243         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
4244         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4245         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4246                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4247         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4248
4249         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4250                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
4251                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4252
4253                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4254                 memcg = parent;
4255         }
4256 }
4257
4258 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4259
4260 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4261 {
4262         return 0;
4263 }
4264
4265 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4266 {
4267 }
4268
4269 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4270 {
4271 }
4272
4273 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4274
4275 /*
4276  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4277  *
4278  * "cgroup.event_control" implementation.
4279  *
4280  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4281  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4282  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4283  *
4284  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4285  * possible.
4286  */
4287
4288 /*
4289  * Unregister event and free resources.
4290  *
4291  * Gets called from workqueue.
4292  */
4293 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4294 {
4295         struct mem_cgroup_event *event =
4296                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4297         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4298
4299         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4300
4301         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4302
4303         /* Notify userspace the event is going away. */
4304         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4305
4306         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4307         kfree(event);
4308         css_put(&memcg->css);
4309 }
4310
4311 /*
4312  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4313  *
4314  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4315  */
4316 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4317                             int sync, void *key)
4318 {
4319         struct mem_cgroup_event *event =
4320                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4321         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4322         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4323
4324         if (flags & EPOLLHUP) {
4325                 /*
4326                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4327                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4328                  * for us.
4329                  *
4330                  * We can't race against event freeing since the other
4331                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4332                  * which we hold.
4333                  */
4334                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4335                 if (!list_empty(&event->list)) {
4336                         list_del_init(&event->list);
4337                         /*
4338                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4339                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4340                          */
4341                         schedule_work(&event->remove);
4342                 }
4343                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4344         }
4345
4346         return 0;
4347 }
4348
4349 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4350                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4351 {
4352         struct mem_cgroup_event *event =
4353                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4354
4355         event->wqh = wqh;
4356         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4357 }
4358
4359 /*
4360  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4361  *
4362  * Parse input and register new cgroup event handler.
4363  *
4364  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4365  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4366  */
4367 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4368                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4369 {
4370         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4371         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4372         struct mem_cgroup_event *event;
4373         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4374         unsigned int efd, cfd;
4375         struct fd efile;
4376         struct fd cfile;
4377         const char *name;
4378         char *endp;
4379         int ret;
4380
4381         buf = strstrip(buf);
4382
4383         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4384         if (*endp != ' ')
4385                 return -EINVAL;
4386         buf = endp + 1;
4387
4388         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4389         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4390                 return -EINVAL;
4391         buf = endp + 1;
4392
4393         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4394         if (!event)
4395                 return -ENOMEM;
4396
4397         event->memcg = memcg;
4398         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4399         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4400         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4401         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4402
4403         efile = fdget(efd);
4404         if (!efile.file) {
4405                 ret = -EBADF;
4406                 goto out_kfree;
4407         }
4408
4409         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4410         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4411                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4412                 goto out_put_efile;
4413         }
4414
4415         cfile = fdget(cfd);
4416         if (!cfile.file) {
4417                 ret = -EBADF;
4418                 goto out_put_eventfd;
4419         }
4420
4421         /* the process need read permission on control file */
4422         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4423         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4424         if (ret < 0)
4425                 goto out_put_cfile;
4426
4427         /*
4428          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4429          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4430          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4431          * is for compatibility anyway.
4432          *
4433          * DO NOT ADD NEW FILES.
4434          */
4435         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4436
4437         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4438                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4439                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4440         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4441                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4442                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4443         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4444                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4445                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4446         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4447                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4448                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4449         } else {
4450                 ret = -EINVAL;
4451                 goto out_put_cfile;
4452         }
4453
4454         /*
4455          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4456          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4457          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4458          */
4459         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4460                                                &memory_cgrp_subsys);
4461         ret = -EINVAL;
4462         if (IS_ERR(cfile_css))
4463                 goto out_put_cfile;
4464         if (cfile_css != css) {
4465                 css_put(cfile_css);
4466                 goto out_put_cfile;
4467         }
4468
4469         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4470         if (ret)
4471                 goto out_put_css;
4472
4473         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4474
4475         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4476         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4477         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4478
4479         fdput(cfile);
4480         fdput(efile);
4481
4482         return nbytes;
4483
4484 out_put_css:
4485         css_put(css);
4486 out_put_cfile:
4487         fdput(cfile);
4488 out_put_eventfd:
4489         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4490 out_put_efile:
4491         fdput(efile);
4492 out_kfree:
4493         kfree(event);
4494
4495         return ret;
4496 }
4497
4498 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4499         {
4500                 .name = "usage_in_bytes",
4501                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4502                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4503         },
4504         {
4505                 .name = "max_usage_in_bytes",
4506                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4507                 .write = mem_cgroup_reset,
4508                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4509         },
4510         {
4511                 .name = "limit_in_bytes",
4512                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4513                 .write = mem_cgroup_write,
4514                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4515         },
4516         {
4517                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4518                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4519                 .write = mem_cgroup_write,
4520                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4521         },
4522         {
4523                 .name = "failcnt",
4524                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4525                 .write = mem_cgroup_reset,
4526                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4527         },
4528         {
4529                 .name = "stat",
4530                 .seq_show = memcg_stat_show,
4531         },
4532         {
4533                 .name = "force_empty",
4534                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4535         },
4536         {
4537                 .name = "use_hierarchy",
4538                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4539                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4540         },
4541         {
4542                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4543                 .write = memcg_write_event_control,
4544                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4545         },
4546         {
4547                 .name = "swappiness",
4548                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4549                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4550         },
4551         {
4552                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4553                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4554                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4555         },
4556         {
4557                 .name = "oom_control",
4558                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4559                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4560                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4561         },
4562         {
4563                 .name = "pressure_level",
4564         },
4565 #ifdef CONFIG_NUMA
4566         {
4567                 .name = "numa_stat",
4568                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4569         },
4570 #endif
4571         {
4572                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4573                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4574                 .write = mem_cgroup_write,
4575                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4576         },
4577         {
4578                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4579                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4580                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4581         },
4582         {
4583                 .name = "kmem.failcnt",
4584                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4585                 .write = mem_cgroup_reset,
4586                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4587         },
4588         {
4589                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4590                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4591                 .write = mem_cgroup_reset,
4592                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4593         },
4594 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
4595         {
4596                 .name = "kmem.slabinfo",
4597                 .seq_start = memcg_slab_start,
4598                 .seq_next = memcg_slab_next,
4599                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4600                 .seq_show = memcg_slab_show,
4601         },
4602 #endif
4603         {
4604                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4605                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4606                 .write = mem_cgroup_write,
4607                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4608         },
4609         {
4610                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4611                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4612                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4613         },
4614         {
4615                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4616                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4617                 .write = mem_cgroup_reset,
4618                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4619         },
4620         {
4621                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4622                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4623                 .write = mem_cgroup_reset,
4624                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4625         },
4626         { },    /* terminate */
4627 };
4628
4629 /*
4630  * Private memory cgroup IDR
4631  *
4632  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4633  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4634  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4635  * memory-controlled cgroups to 64k.
4636  *
4637  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4638  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4639  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4640  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4641  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4642  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4643  *
4644  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4645  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4646  * when the CSS is offlined.
4647  *
4648  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4649  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4650  * those references are manageable from userspace.
4651  */
4652
4653 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4654
4655 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4656 {
4657         if (memcg->id.id > 0) {
4658                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4659                 memcg->id.id = 0;
4660         }
4661 }
4662
4663 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4664 {
4665         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4666 }
4667
4668 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4669 {
4670         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4671                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4672
4673                 /* Memcg ID pins CSS */
4674                 css_put(&memcg->css);
4675         }
4676 }
4677
4678 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4679 {
4680         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4681 }
4682
4683 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4684 {
4685         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4686 }
4687
4688 /**
4689  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4690  * @id: the memcg id to look up
4691  *
4692  * Caller must hold rcu_read_lock().
4693  */
4694 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4695 {
4696         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4697         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4698 }
4699
4700 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4701 {
4702         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4703         int tmp = node;
4704         /*
4705          * This routine is called against possible nodes.
4706          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4707          *
4708          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4709          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4710          *       function.
4711          */
4712         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4713                 tmp = -1;
4714         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4715         if (!pn)
4716                 return 1;
4717
4718         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4719         if (!pn->lruvec_stat_local) {
4720                 kfree(pn);
4721                 return 1;
4722         }
4723
4724         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4725         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4726                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4727                 kfree(pn);
4728                 return 1;
4729         }
4730
4731         lruvec_init(&pn->lruvec);
4732         pn->usage_in_excess = 0;
4733         pn->on_tree = false;
4734         pn->memcg = memcg;
4735
4736         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4737         return 0;
4738 }
4739
4740 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4741 {
4742         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4743
4744         if (!pn)
4745                 return;
4746
4747         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4748         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4749         kfree(pn);
4750 }
4751
4752 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4753 {
4754         int node;
4755
4756         /*
4757          * Flush percpu vmstats and vmevents to guarantee the value correctness
4758          * on parent's and all ancestor levels.
4759          */
4760         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg, false);
4761         memcg_flush_percpu_vmevents(memcg);
4762         for_each_node(node)
4763                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4764         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
4765         free_percpu(memcg->vmstats_local);
4766         kfree(memcg);
4767 }
4768
4769 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4770 {
4771         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4772         __mem_cgroup_free(memcg);
4773 }
4774
4775 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4776 {
4777         struct mem_cgroup *memcg;
4778         unsigned int size;
4779         int node;
4780
4781         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4782         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4783
4784         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4785         if (!memcg)
4786                 return NULL;
4787
4788         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4789                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4790                                  GFP_KERNEL);
4791         if (memcg->id.id < 0)
4792                 goto fail;
4793
4794         memcg->vmstats_local = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
4795         if (!memcg->vmstats_local)
4796                 goto fail;
4797
4798         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
4799         if (!memcg->vmstats_percpu)
4800                 goto fail;
4801
4802         for_each_node(node)
4803                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4804                         goto fail;
4805
4806         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4807                 goto fail;
4808
4809         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4810         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4811         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4812         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4813         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4814         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4815         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4816         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4817         memcg->socket_pressure = jiffies;
4818 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4819         memcg->kmemcg_id = -1;
4820 #endif
4821 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4822         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4823 #endif
4824         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4825         return memcg;
4826 fail:
4827         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4828         __mem_cgroup_free(memcg);
4829         return NULL;
4830 }
4831
4832 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4833 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4834 {
4835         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4836         struct mem_cgroup *memcg;
4837         long error = -ENOMEM;
4838
4839         memcg = mem_cgroup_alloc();
4840         if (!memcg)
4841                 return ERR_PTR(error);
4842
4843         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4844         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4845         if (parent) {
4846                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4847                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4848         }
4849         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4850                 memcg->use_hierarchy = true;
4851                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4852                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4853                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4854                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4855                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4856         } else {
4857                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4858                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4859                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4860                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4861                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4862                 /*
4863                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4864                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4865                  * unfortunate state in our controller.
4866                  */
4867                 if (parent != root_mem_cgroup)
4868                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4869         }
4870
4871         /* The following stuff does not apply to the root */
4872         if (!parent) {
4873 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4874                 INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
4875 #endif
4876                 root_mem_cgroup = memcg;
4877                 return &memcg->css;
4878         }
4879
4880         error = memcg_online_kmem(memcg);
4881         if (error)
4882                 goto fail;
4883
4884         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4885                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4886
4887         return &memcg->css;
4888 fail:
4889         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4890         mem_cgroup_free(memcg);
4891         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4892 }
4893
4894 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4895 {
4896         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4897
4898         /*
4899          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
4900          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
4901          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
4902          */
4903         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
4904                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4905                 return -ENOMEM;
4906         }
4907
4908         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4909         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
4910         css_get(css);
4911         return 0;
4912 }
4913
4914 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4915 {
4916         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4917         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4918
4919         /*
4920          * Unregister events and notify userspace.
4921          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4922          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4923          */
4924         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4925         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4926                 list_del_init(&event->list);
4927                 schedule_work(&event->remove);
4928         }
4929         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4930
4931         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4932         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4933
4934         memcg_offline_kmem(memcg);
4935         wb_memcg_offline(memcg);
4936
4937         drain_all_stock(memcg);
4938
4939         mem_cgroup_id_put(memcg);
4940 }
4941
4942 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4943 {
4944         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4945
4946         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4947 }
4948
4949 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4950 {
4951         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4952
4953         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4954                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4955
4956         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4957                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4958
4959         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4960         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4961         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4962         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
4963         memcg_free_kmem(memcg);
4964         mem_cgroup_free(memcg);
4965 }
4966
4967 /**
4968  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4969  * @css: the target css
4970  *
4971  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4972  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4973  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4974  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4975  * made visible again.
4976  *
4977  * The current implementation only resets the essential configurations.
4978  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4979  */
4980 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4981 {
4982         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4983
4984         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4985         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4986         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4987         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4988         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4989         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
4990         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
4991         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4992         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4993         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4994 }
4995
4996 #ifdef CONFIG_MMU
4997 /* Handlers for move charge at task migration. */
4998 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4999 {
5000         int ret;
5001
5002         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5003         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5004         if (!ret) {
5005                 mc.precharge += count;
5006                 return ret;
5007         }
5008
5009         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5010         while (count--) {
5011                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5012                 if (ret)
5013                         return ret;
5014                 mc.precharge++;
5015                 cond_resched();
5016         }
5017         return 0;
5018 }
5019
5020 union mc_target {
5021         struct page     *page;
5022         swp_entry_t     ent;
5023 };
5024
5025 enum mc_target_type {
5026         MC_TARGET_NONE = 0,
5027         MC_TARGET_PAGE,
5028         MC_TARGET_SWAP,
5029         MC_TARGET_DEVICE,
5030 };
5031
5032 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5033                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5034 {
5035         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5036
5037         if (!page || !page_mapped(page))
5038                 return NULL;
5039         if (PageAnon(page)) {
5040                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5041                         return NULL;
5042         } else {
5043                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5044                         return NULL;
5045         }
5046         if (!get_page_unless_zero(page))
5047                 return NULL;
5048
5049         return page;
5050 }
5051
5052 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5053 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5054                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5055 {
5056         struct page *page = NULL;
5057         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5058
5059         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
5060                 return NULL;
5061
5062         /*
5063          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5064          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5065          * as special swap entry in the CPU page table.
5066          */
5067         if (is_device_private_entry(ent)) {
5068                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5069                 /*
5070                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5071                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5072                  */
5073                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5074                         return NULL;
5075                 return page;
5076         }
5077
5078         /*
5079          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5080          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5081          */
5082         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5083         if (do_memsw_account())
5084                 entry->val = ent.val;
5085
5086         return page;
5087 }
5088 #else
5089 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5090                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5091 {
5092         return NULL;
5093 }
5094 #endif
5095
5096 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5097                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5098 {
5099         struct page *page = NULL;
5100         struct address_space *mapping;
5101         pgoff_t pgoff;
5102
5103         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5104                 return NULL;
5105         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5106                 return NULL;
5107
5108         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5109         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5110
5111         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5112 #ifdef CONFIG_SWAP
5113         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5114         if (shmem_mapping(mapping)) {
5115                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5116                 if (xa_is_value(page)) {
5117                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5118                         if (do_memsw_account())
5119                                 *entry = swp;
5120                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
5121                                              swp_offset(swp));
5122                 }
5123         } else
5124                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5125 #else
5126         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5127 #endif
5128         return page;
5129 }
5130
5131 /**
5132  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5133  * @page: the page
5134  * @compound: charge the page as compound or small page
5135  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5136  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5137  *
5138  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5139  *
5140  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5141  * from old cgroup.
5142  */
5143 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5144                                    bool compound,
5145                                    struct mem_cgroup *from,
5146                                    struct mem_cgroup *to)
5147 {
5148         unsigned long flags;
5149         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5150         int ret;
5151         bool anon;
5152
5153         VM_BUG_ON(from == to);
5154         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5155         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5156
5157         /*
5158          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5159          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
5160          */
5161         ret = -EBUSY;
5162         if (!trylock_page(page))
5163                 goto out;
5164
5165         ret = -EINVAL;
5166         if (page->mem_cgroup != from)
5167                 goto out_unlock;
5168
5169         anon = PageAnon(page);
5170
5171         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
5172
5173         if (!anon && page_mapped(page)) {
5174                 __mod_memcg_state(from, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5175                 __mod_memcg_state(to, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5176         }
5177
5178         /*
5179          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
5180          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
5181          * So mapping should be stable for dirty pages.
5182          */
5183         if (!anon && PageDirty(page)) {
5184                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5185
5186                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
5187                         __mod_memcg_state(from, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
5188                         __mod_memcg_state(to, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
5189                 }
5190         }
5191
5192         if (PageWriteback(page)) {
5193                 __mod_memcg_state(from, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5194                 __mod_memcg_state(to, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5195         }
5196
5197         /*
5198          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
5199          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
5200          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
5201          */
5202
5203         /* caller should have done css_get */
5204         page->mem_cgroup = to;
5205         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
5206
5207         ret = 0;
5208
5209         local_irq_disable();
5210         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
5211         memcg_check_events(to, page);
5212         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
5213         memcg_check_events(from, page);
5214         local_irq_enable();
5215 out_unlock:
5216         unlock_page(page);
5217 out:
5218         return ret;
5219 }
5220
5221 /**
5222  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5223  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5224  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5225  * @ptent: the pte to be checked
5226  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5227  *
5228  * Returns
5229  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5230  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5231  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5232  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5233  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5234  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5235  *     in target->ent.
5236  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5237  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5238  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5239  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5240  *     regular page.
5241  *
5242  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5243  *
5244  * Called with pte lock held.
5245  */
5246
5247 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5248                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5249 {
5250         struct page *page = NULL;
5251         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5252         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5253
5254         if (pte_present(ptent))
5255                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5256         else if (is_swap_pte(ptent))
5257                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5258         else if (pte_none(ptent))
5259                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5260
5261         if (!page && !ent.val)
5262                 return ret;
5263         if (page) {
5264                 /*
5265                  * Do only loose check w/o serialization.
5266                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5267                  * not under LRU exclusion.
5268                  */
5269                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5270                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5271                         if (is_device_private_page(page))
5272                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5273                         if (target)
5274                                 target->page = page;
5275                 }
5276                 if (!ret || !target)
5277                         put_page(page);
5278         }
5279         /*
5280          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5281          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5282          */
5283         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5284             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5285                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5286                 if (target)
5287                         target->ent = ent;
5288         }
5289         return ret;
5290 }
5291
5292 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5293 /*
5294  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5295  * not support them for now.
5296  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5297  */
5298 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5299                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5300 {
5301         struct page *page = NULL;
5302         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5303
5304         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5305                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5306                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5307                 return ret;
5308         }
5309         page = pmd_page(pmd);
5310         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5311         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5312                 return ret;
5313         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5314                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5315                 if (target) {
5316                         get_page(page);
5317                         target->page = page;
5318                 }
5319         }
5320         return ret;
5321 }
5322 #else
5323 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5324                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5325 {
5326         return MC_TARGET_NONE;
5327 }
5328 #endif
5329
5330 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5331                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5332                                         struct mm_walk *walk)
5333 {
5334         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5335         pte_t *pte;
5336         spinlock_t *ptl;
5337
5338         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5339         if (ptl) {
5340                 /*
5341                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5342                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5343                  * this might change.
5344                  */
5345                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5346                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5347                 spin_unlock(ptl);
5348                 return 0;
5349         }
5350
5351         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5352                 return 0;
5353         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5354         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5355                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5356                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5357         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5358         cond_resched();
5359
5360         return 0;
5361 }
5362
5363 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5364 {
5365         unsigned long precharge;
5366
5367         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5368                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5369                 .mm = mm,
5370         };
5371         down_read(&mm->mmap_sem);
5372         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
5373                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5374         up_read(&mm->mmap_sem);
5375
5376         precharge = mc.precharge;
5377         mc.precharge = 0;
5378
5379         return precharge;
5380 }
5381
5382 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5383 {
5384         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5385
5386         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5387         mc.moving_task = current;
5388         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5389 }
5390
5391 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5392 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5393 {
5394         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5395         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5396
5397         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5398         if (mc.precharge) {
5399                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5400                 mc.precharge = 0;
5401         }
5402         /*
5403          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5404          * we must uncharge here.
5405          */
5406         if (mc.moved_charge) {
5407                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5408                 mc.moved_charge = 0;
5409         }
5410         /* we must fixup refcnts and charges */
5411         if (mc.moved_swap) {
5412                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5413                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5414                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5415
5416                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5417
5418                 /*
5419                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5420                  * should uncharge to->memory.
5421                  */
5422                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5423                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5424
5425                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5426                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5427
5428                 mc.moved_swap = 0;
5429         }
5430         memcg_oom_recover(from);
5431         memcg_oom_recover(to);
5432         wake_up_all(&mc.waitq);
5433 }
5434
5435 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5436 {
5437         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5438
5439         /*
5440          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5441          * task migration.
5442          */
5443         mc.moving_task = NULL;
5444         __mem_cgroup_clear_mc();
5445         spin_lock(&mc.lock);
5446         mc.from = NULL;
5447         mc.to = NULL;
5448         mc.mm = NULL;
5449         spin_unlock(&mc.lock);
5450
5451         mmput(mm);
5452 }
5453
5454 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5455 {
5456         struct cgroup_subsys_state *css;
5457         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5458         struct mem_cgroup *from;
5459         struct task_struct *leader, *p;
5460         struct mm_struct *mm;
5461         unsigned long move_flags;
5462         int ret = 0;
5463
5464         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5465         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5466                 return 0;
5467
5468         /*
5469          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5470          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5471          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5472          * multiple.
5473          */
5474         p = NULL;
5475         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5476                 WARN_ON_ONCE(p);
5477                 p = leader;
5478                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5479         }
5480         if (!p)
5481                 return 0;
5482
5483         /*
5484          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5485          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5486          * So we need to save it, and keep it going.
5487          */
5488         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5489         if (!move_flags)
5490                 return 0;
5491
5492         from = mem_cgroup_from_task(p);
5493
5494         VM_BUG_ON(from == memcg);
5495
5496         mm = get_task_mm(p);
5497         if (!mm)
5498                 return 0;
5499         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5500         if (mm->owner == p) {
5501                 VM_BUG_ON(mc.from);
5502                 VM_BUG_ON(mc.to);
5503                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5504                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5505                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5506
5507                 spin_lock(&mc.lock);
5508                 mc.mm = mm;
5509                 mc.from = from;
5510                 mc.to = memcg;
5511                 mc.flags = move_flags;
5512                 spin_unlock(&mc.lock);
5513                 /* We set mc.moving_task later */
5514
5515                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5516                 if (ret)
5517                         mem_cgroup_clear_mc();
5518         } else {
5519                 mmput(mm);
5520         }
5521         return ret;
5522 }
5523
5524 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5525 {
5526         if (mc.to)
5527                 mem_cgroup_clear_mc();
5528 }
5529
5530 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5531                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5532                                 struct mm_walk *walk)
5533 {
5534         int ret = 0;
5535         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5536         pte_t *pte;
5537         spinlock_t *ptl;
5538         enum mc_target_type target_type;
5539         union mc_target target;
5540         struct page *page;
5541
5542         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5543         if (ptl) {
5544                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5545                         spin_unlock(ptl);
5546                         return 0;
5547                 }
5548                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5549                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5550                         page = target.page;
5551                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5552                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5553                                                              mc.from, mc.to)) {
5554                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5555                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5556                                 }
5557                                 putback_lru_page(page);
5558                         }
5559                         put_page(page);
5560                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5561                         page = target.page;
5562                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5563                                                      mc.from, mc.to)) {
5564                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5565                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5566                         }
5567                         put_page(page);
5568                 }
5569                 spin_unlock(ptl);
5570                 return 0;
5571         }
5572
5573         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5574                 return 0;
5575 retry:
5576         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5577         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5578                 pte_t ptent = *(pte++);
5579                 bool device = false;
5580                 swp_entry_t ent;
5581
5582                 if (!mc.precharge)
5583                         break;
5584
5585                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5586                 case MC_TARGET_DEVICE:
5587                         device = true;
5588                         /* fall through */
5589                 case MC_TARGET_PAGE:
5590                         page = target.page;
5591                         /*
5592                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5593                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5594                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5595                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5596                          */
5597                         if (PageTransCompound(page))
5598                                 goto put;
5599                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5600                                 goto put;
5601                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5602                                                 mc.from, mc.to)) {
5603                                 mc.precharge--;
5604                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5605                                 mc.moved_charge++;
5606                         }
5607                         if (!device)
5608                                 putback_lru_page(page);
5609 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5610                         put_page(page);
5611                         break;
5612                 case MC_TARGET_SWAP:
5613                         ent = target.ent;
5614                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5615                                 mc.precharge--;
5616                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5617                                 mc.moved_swap++;
5618                         }
5619                         break;
5620                 default:
5621                         break;
5622                 }
5623         }
5624         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5625         cond_resched();
5626
5627         if (addr != end) {
5628                 /*
5629                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5630                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5631                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5632                  * phase.
5633                  */
5634                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5635                 if (!ret)
5636                         goto retry;
5637         }
5638
5639         return ret;
5640 }
5641
5642 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5643 {
5644         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5645                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5646                 .mm = mc.mm,
5647         };
5648
5649         lru_add_drain_all();
5650         /*
5651          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5652          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5653          * for already started RCU-only updates to finish.
5654          */
5655         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5656         synchronize_rcu();
5657 retry:
5658         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5659                 /*
5660                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5661                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5662                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5663                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5664                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5665                  */
5666                 __mem_cgroup_clear_mc();
5667                 cond_resched();
5668                 goto retry;
5669         }
5670         /*
5671          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5672          * additional charge, the page walk just aborts.
5673          */
5674         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
5675
5676         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5677         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5678 }
5679
5680 static void mem_cgroup_move_task(void)
5681 {
5682         if (mc.to) {
5683                 mem_cgroup_move_charge();
5684                 mem_cgroup_clear_mc();
5685         }
5686 }
5687 #else   /* !CONFIG_MMU */
5688 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5689 {
5690         return 0;
5691 }
5692 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5693 {
5694 }
5695 static void mem_cgroup_move_task(void)
5696 {
5697 }
5698 #endif
5699
5700 /*
5701  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5702  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5703  * attempt.
5704  */
5705 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5706 {
5707         /*
5708          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5709          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5710          * on for the root memcg is enough.
5711          */
5712         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5713                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5714         else
5715                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5716 }
5717
5718 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5719 {
5720         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5721                 seq_puts(m, "max\n");
5722         else
5723                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5724
5725         return 0;
5726 }
5727
5728 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5729                                struct cftype *cft)
5730 {
5731         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5732
5733         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5734 }
5735
5736 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5737 {
5738         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5739                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
5740 }
5741
5742 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5743                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5744 {
5745         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5746         unsigned long min;
5747         int err;
5748
5749         buf = strstrip(buf);
5750         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5751         if (err)
5752                 return err;
5753
5754         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5755
5756         return nbytes;
5757 }
5758
5759 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5760 {
5761         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5762                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
5763 }
5764
5765 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5766                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5767 {
5768         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5769         unsigned long low;
5770         int err;
5771
5772         buf = strstrip(buf);
5773         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5774         if (err)
5775                 return err;
5776
5777         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
5778
5779         return nbytes;
5780 }
5781
5782 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5783 {
5784         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
5785 }
5786
5787 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5788                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5789 {
5790         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5791         unsigned long nr_pages;
5792         unsigned long high;
5793         int err;
5794
5795         buf = strstrip(buf);
5796         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5797         if (err)
5798                 return err;
5799
5800         memcg->high = high;
5801
5802         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5803         if (nr_pages > high)
5804                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5805                                              GFP_KERNEL, true);
5806
5807         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5808         return nbytes;
5809 }
5810
5811 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5812 {
5813         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5814                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
5815 }
5816
5817 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5818                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5819 {
5820         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5821         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5822         bool drained = false;
5823         unsigned long max;
5824         int err;
5825
5826         buf = strstrip(buf);
5827         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5828         if (err)
5829                 return err;
5830
5831         xchg(&memcg->memory.max, max);
5832
5833         for (;;) {
5834                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5835
5836                 if (nr_pages <= max)
5837                         break;
5838
5839                 if (signal_pending(current)) {
5840                         err = -EINTR;
5841                         break;
5842                 }
5843
5844                 if (!drained) {
5845                         drain_all_stock(memcg);
5846                         drained = true;
5847                         continue;
5848                 }
5849
5850                 if (nr_reclaims) {
5851                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5852                                                           GFP_KERNEL, true))
5853                                 nr_reclaims--;
5854                         continue;
5855                 }
5856
5857                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
5858                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5859                         break;
5860         }
5861
5862         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5863         return nbytes;
5864 }
5865
5866 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
5867 {
5868         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
5869         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
5870         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
5871         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
5872         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
5873                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
5874 }
5875
5876 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5877 {
5878         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5879
5880         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
5881         return 0;
5882 }
5883
5884 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
5885 {
5886         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5887
5888         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
5889         return 0;
5890 }
5891
5892 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5893 {
5894         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5895         char *buf;
5896
5897         buf = memory_stat_format(memcg);
5898         if (!buf)
5899                 return -ENOMEM;
5900         seq_puts(m, buf);
5901         kfree(buf);
5902         return 0;
5903 }
5904
5905 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
5906 {
5907         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
5908
5909         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
5910
5911         return 0;
5912 }
5913
5914 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
5915                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5916 {
5917         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5918         int ret, oom_group;
5919
5920         buf = strstrip(buf);
5921         if (!buf)
5922                 return -EINVAL;
5923
5924         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
5925         if (ret)
5926                 return ret;
5927
5928         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
5929                 return -EINVAL;
5930
5931         memcg->oom_group = oom_group;
5932
5933         return nbytes;
5934 }
5935
5936 static struct cftype memory_files[] = {
5937         {
5938                 .name = "current",
5939                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5940                 .read_u64 = memory_current_read,
5941         },
5942         {
5943                 .name = "min",
5944                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5945                 .seq_show = memory_min_show,
5946                 .write = memory_min_write,
5947         },
5948         {
5949                 .name = "low",
5950                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5951                 .seq_show = memory_low_show,
5952                 .write = memory_low_write,
5953         },
5954         {
5955                 .name = "high",
5956                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5957                 .seq_show = memory_high_show,
5958                 .write = memory_high_write,
5959         },
5960         {
5961                 .name = "max",
5962                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5963                 .seq_show = memory_max_show,
5964                 .write = memory_max_write,
5965         },
5966         {
5967                 .name = "events",
5968                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5969                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5970                 .seq_show = memory_events_show,
5971         },
5972         {
5973                 .name = "events.local",
5974                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5975                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
5976                 .seq_show = memory_events_local_show,
5977         },
5978         {
5979                 .name = "stat",
5980                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5981                 .seq_show = memory_stat_show,
5982         },
5983         {
5984                 .name = "oom.group",
5985                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
5986                 .seq_show = memory_oom_group_show,
5987                 .write = memory_oom_group_write,
5988         },
5989         { }     /* terminate */
5990 };
5991
5992 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5993         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5994         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5995         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5996         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5997         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5998         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5999         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6000         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6001         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6002         .bind = mem_cgroup_bind,
6003         .dfl_cftypes = memory_files,
6004         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6005         .early_init = 0,
6006 };
6007
6008 /**
6009  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6010  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6011  * @memcg: the memory cgroup to check
6012  *
6013  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6014  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6015  *
6016  * Returns one of the following:
6017  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
6018  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
6019  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
6020  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
6021  *
6022  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
6023  *
6024  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
6025  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
6026  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
6027  *
6028  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
6029  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
6030  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
6031  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
6032  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
6033  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
6034  * protected memory.
6035  *
6036  *                                             low_usage
6037  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
6038  *                                        siblings_low_usage
6039  *
6040  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
6041  * low_usage = |
6042  *             | 0, otherwise.
6043  *
6044  *
6045  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
6046  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
6047  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
6048  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
6049  * distribution.
6050  *
6051  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
6052  *
6053  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
6054  *    //\\
6055  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
6056  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
6057  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
6058  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
6059  *
6060  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
6061  * is expected (approximately):
6062  *
6063  *     A/memory.current = 2G
6064  *
6065  *     B/memory.current = 1.3G
6066  *     C/memory.current = 0.6G
6067  *     D/memory.current = 0
6068  *     E/memory.current = 0
6069  *
6070  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
6071  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
6072  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
6073  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
6074  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
6075  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
6076  * as memory.low is a best-effort mechanism.
6077  */
6078 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
6079                                                 struct mem_cgroup *memcg)
6080 {
6081         struct mem_cgroup *parent;
6082         unsigned long emin, parent_emin;
6083         unsigned long elow, parent_elow;
6084         unsigned long usage;
6085
6086         if (mem_cgroup_disabled())
6087                 return MEMCG_PROT_NONE;
6088
6089         if (!root)
6090                 root = root_mem_cgroup;
6091         if (memcg == root)
6092                 return MEMCG_PROT_NONE;
6093
6094         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6095         if (!usage)
6096                 return MEMCG_PROT_NONE;
6097
6098         emin = memcg->memory.min;
6099         elow = memcg->memory.low;
6100
6101         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
6102         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
6103         if (!parent)
6104                 return MEMCG_PROT_NONE;
6105
6106         if (parent == root)
6107                 goto exit;
6108
6109         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
6110         emin = min(emin, parent_emin);
6111         if (emin && parent_emin) {
6112                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
6113
6114                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
6115                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
6116                         &parent->memory.children_min_usage);
6117
6118                 if (min_usage && siblings_min_usage)
6119                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
6120                                    siblings_min_usage);
6121         }
6122
6123         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
6124         elow = min(elow, parent_elow);
6125         if (elow && parent_elow) {
6126                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
6127
6128                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
6129                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
6130                         &parent->memory.children_low_usage);
6131
6132                 if (low_usage && siblings_low_usage)
6133                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
6134                                    siblings_low_usage);
6135         }
6136
6137 exit:
6138         memcg->memory.emin = emin;
6139         memcg->memory.elow = elow;
6140
6141         if (usage <= emin)
6142                 return MEMCG_PROT_MIN;
6143         else if (usage <= elow)
6144                 return MEMCG_PROT_LOW;
6145         else
6146                 return MEMCG_PROT_NONE;
6147 }
6148
6149 /**
6150  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6151  * @page: page to charge
6152  * @mm: mm context of the victim
6153  * @gfp_mask: reclaim mode
6154  * @memcgp: charged memcg return
6155  * @compound: charge the page as compound or small page
6156  *
6157  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6158  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6159  *
6160  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6161  * Otherwise, an error code is returned.
6162  *
6163  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6164  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6165  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6166  */
6167 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6168                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6169                           bool compound)
6170 {
6171         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6172         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6173         int ret = 0;
6174
6175         if (mem_cgroup_disabled())
6176                 goto out;
6177
6178         if (PageSwapCache(page)) {
6179                 /*
6180                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6181                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6182                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6183                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6184                  * in turn serializes uncharging.
6185                  */
6186                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6187                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6188                         goto out;
6189
6190                 if (do_swap_account) {
6191                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6192                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6193
6194                         rcu_read_lock();
6195                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6196                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6197                                 memcg = NULL;
6198                         rcu_read_unlock();
6199                 }
6200         }
6201
6202         if (!memcg)
6203                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6204
6205         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6206
6207         css_put(&memcg->css);
6208 out:
6209         *memcgp = memcg;
6210         return ret;
6211 }
6212
6213 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6214                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6215                           bool compound)
6216 {
6217         struct mem_cgroup *memcg;
6218         int ret;
6219
6220         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6221         memcg = *memcgp;
6222         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6223         return ret;
6224 }
6225
6226 /**
6227  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6228  * @page: page to charge
6229  * @memcg: memcg to charge the page to
6230  * @lrucare: page might be on LRU already
6231  * @compound: charge the page as compound or small page
6232  *
6233  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6234  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6235  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6236  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6237  *
6238  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6239  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6240  *
6241  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6242  */
6243 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6244                               bool lrucare, bool compound)
6245 {
6246         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6247
6248         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6249         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6250
6251         if (mem_cgroup_disabled())
6252                 return;
6253         /*
6254          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6255          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6256          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6257          */
6258         if (!memcg)
6259                 return;
6260
6261         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6262
6263         local_irq_disable();
6264         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6265         memcg_check_events(memcg, page);
6266         local_irq_enable();
6267
6268         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6269                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6270                 /*
6271                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6272                  * let's not wait for it.  The page already received a
6273                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6274                  */
6275                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6276         }
6277 }
6278
6279 /**
6280  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6281  * @page: page to charge
6282  * @memcg: memcg to charge the page to
6283  * @compound: charge the page as compound or small page
6284  *
6285  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6286  */
6287 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6288                 bool compound)
6289 {
6290         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6291
6292         if (mem_cgroup_disabled())
6293                 return;
6294         /*
6295          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6296          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6297          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6298          */
6299         if (!memcg)
6300                 return;
6301
6302         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6303 }
6304
6305 struct uncharge_gather {
6306         struct mem_cgroup *memcg;
6307         unsigned long pgpgout;
6308         unsigned long nr_anon;
6309         unsigned long nr_file;
6310         unsigned long nr_kmem;
6311         unsigned long nr_huge;
6312         unsigned long nr_shmem;
6313         struct page *dummy_page;
6314 };
6315
6316 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6317 {
6318         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6319 }
6320
6321 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6322 {
6323         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6324         unsigned long flags;
6325
6326         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6327                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6328                 if (do_memsw_account())
6329                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6330                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6331                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6332                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6333         }
6334
6335         local_irq_save(flags);
6336         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6337         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6338         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6339         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6340         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6341         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
6342         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6343         local_irq_restore(flags);
6344
6345         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6346                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6347 }
6348
6349 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6350 {
6351         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6352         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6353                         !PageHWPoison(page) , page);
6354
6355         if (!page->mem_cgroup)
6356                 return;
6357
6358         /*
6359          * Nobody should be changing or seriously looking at
6360          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6361          * exclusive access to the page.
6362          */
6363
6364         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6365                 if (ug->memcg) {
6366                         uncharge_batch(ug);
6367                         uncharge_gather_clear(ug);
6368                 }
6369                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6370         }
6371
6372         if (!PageKmemcg(page)) {
6373                 unsigned int nr_pages = 1;
6374
6375                 if (PageTransHuge(page)) {
6376                         nr_pages <<= compound_order(page);
6377                         ug->nr_huge += nr_pages;
6378                 }
6379                 if (PageAnon(page))
6380                         ug->nr_anon += nr_pages;
6381                 else {
6382                         ug->nr_file += nr_pages;
6383                         if (PageSwapBacked(page))
6384                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6385                 }
6386                 ug->pgpgout++;
6387         } else {
6388                 ug->nr_kmem += 1 << compound_order(page);
6389                 __ClearPageKmemcg(page);
6390         }
6391
6392         ug->dummy_page = page;
6393         page->mem_cgroup = NULL;
6394 }
6395
6396 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6397 {
6398         struct uncharge_gather ug;
6399         struct list_head *next;
6400
6401         uncharge_gather_clear(&ug);
6402
6403         /*
6404          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6405          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6406          */
6407         next = page_list->next;
6408         do {
6409                 struct page *page;
6410
6411                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6412                 next = page->lru.next;
6413
6414                 uncharge_page(page, &ug);
6415         } while (next != page_list);
6416
6417         if (ug.memcg)
6418                 uncharge_batch(&ug);
6419 }
6420
6421 /**
6422  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6423  * @page: page to uncharge
6424  *
6425  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6426  * mem_cgroup_commit_charge().
6427  */
6428 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6429 {
6430         struct uncharge_gather ug;
6431
6432         if (mem_cgroup_disabled())
6433                 return;
6434
6435         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6436         if (!page->mem_cgroup)
6437                 return;
6438
6439         uncharge_gather_clear(&ug);
6440         uncharge_page(page, &ug);
6441         uncharge_batch(&ug);
6442 }
6443
6444 /**
6445  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6446  * @page_list: list of pages to uncharge
6447  *
6448  * Uncharge a list of pages previously charged with
6449  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6450  */
6451 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6452 {
6453         if (mem_cgroup_disabled())
6454                 return;
6455
6456         if (!list_empty(page_list))
6457                 uncharge_list(page_list);
6458 }
6459
6460 /**
6461  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6462  * @oldpage: currently circulating page
6463  * @newpage: replacement page
6464  *
6465  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6466  * be uncharged upon free.
6467  *
6468  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6469  */
6470 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6471 {
6472         struct mem_cgroup *memcg;
6473         unsigned int nr_pages;
6474         bool compound;
6475         unsigned long flags;
6476
6477         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6478         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6479         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6480         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6481                        newpage);
6482
6483         if (mem_cgroup_disabled())
6484                 return;
6485
6486         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6487         if (newpage->mem_cgroup)
6488                 return;
6489
6490         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6491         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6492         if (!memcg)
6493                 return;
6494
6495         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6496         compound = PageTransHuge(newpage);
6497         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
6498
6499         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6500         if (do_memsw_account())
6501                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6502         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6503
6504         commit_charge(newpage, memcg, false);
6505
6506         local_irq_save(flags);
6507         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
6508         memcg_check_events(memcg, newpage);
6509         local_irq_restore(flags);
6510 }
6511
6512 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6513 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6514
6515 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6516 {
6517         struct mem_cgroup *memcg;
6518
6519         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6520                 return;
6521
6522         /*
6523          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
6524          * filled. It won't however, necessarily happen from
6525          * process context. So the test for root memcg given
6526          * the current task's memcg won't help us in this case.
6527          *
6528          * Respecting the original socket's memcg is a better
6529          * decision in this case.
6530          */
6531         if (sk->sk_memcg) {
6532                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
6533                 return;
6534         }
6535
6536         rcu_read_lock();
6537         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6538         if (memcg == root_mem_cgroup)
6539                 goto out;
6540         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6541                 goto out;
6542         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6543                 sk->sk_memcg = memcg;
6544 out:
6545         rcu_read_unlock();
6546 }
6547
6548 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6549 {
6550         if (sk->sk_memcg)
6551                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6552 }
6553
6554 /**
6555  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6556  * @memcg: memcg to charge
6557  * @nr_pages: number of pages to charge
6558  *
6559  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6560  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6561  */
6562 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6563 {
6564         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6565
6566         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6567                 struct page_counter *fail;
6568
6569                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6570                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6571                         return true;
6572                 }
6573                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6574                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6575                 return false;
6576         }
6577
6578         /* Don't block in the packet receive path */
6579         if (in_softirq())
6580                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6581
6582         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6583
6584         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6585                 return true;
6586
6587         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6588         return false;
6589 }
6590
6591 /**
6592  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6593  * @memcg: memcg to uncharge
6594  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6595  */
6596 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6597 {
6598         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6599                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6600                 return;
6601         }
6602
6603         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6604
6605         refill_stock(memcg, nr_pages);
6606 }
6607
6608 static int __init cgroup_memory(char *s)
6609 {
6610         char *token;
6611
6612         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6613                 if (!*token)
6614                         continue;
6615                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6616                         cgroup_memory_nosocket = true;
6617                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6618                         cgroup_memory_nokmem = true;
6619         }
6620         return 0;
6621 }
6622 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6623
6624 /*
6625  * subsys_initcall() for memory controller.
6626  *
6627  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6628  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6629  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6630  * should be initialized from here.
6631  */
6632 static int __init mem_cgroup_init(void)
6633 {
6634         int cpu, node;
6635
6636 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6637         /*
6638          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6639          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6640          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6641          * destroyed simultaneously.
6642          */
6643         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6644         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6645 #endif
6646
6647         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6648                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6649
6650         for_each_possible_cpu(cpu)
6651                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6652                           drain_local_stock);
6653
6654         for_each_node(node) {
6655                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6656
6657                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6658                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6659
6660                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6661                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6662                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6663                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6664         }
6665
6666         return 0;
6667 }
6668 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6669
6670 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6671 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6672 {
6673         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6674                 /*
6675                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6676                  * always be >= 1.
6677                  */
6678                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6679                         VM_BUG_ON(1);
6680                         break;
6681                 }
6682                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6683                 if (!memcg)
6684                         memcg = root_mem_cgroup;
6685         }
6686         return memcg;
6687 }
6688
6689 /**
6690  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6691  * @page: page whose memsw charge to transfer
6692  * @entry: swap entry to move the charge to
6693  *
6694  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6695  */
6696 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6697 {
6698         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6699         unsigned int nr_entries;
6700         unsigned short oldid;
6701
6702         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6703         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6704
6705         if (!do_memsw_account())
6706                 return;
6707
6708         memcg = page->mem_cgroup;
6709
6710         /* Readahead page, never charged */
6711         if (!memcg)
6712                 return;
6713
6714         /*
6715          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6716          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6717          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6718          */
6719         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6720         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6721         /* Get references for the tail pages, too */
6722         if (nr_entries > 1)
6723                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6724         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6725                                    nr_entries);
6726         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6727         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6728
6729         page->mem_cgroup = NULL;
6730
6731         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6732                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6733
6734         if (memcg != swap_memcg) {
6735                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
6736                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
6737                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
6738         }
6739
6740         /*
6741          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
6742          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
6743          * important here to have the interrupts disabled because it is the
6744          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
6745          */
6746         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
6747         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
6748                                      -nr_entries);
6749         memcg_check_events(memcg, page);
6750
6751         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6752                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
6753 }
6754
6755 /**
6756  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
6757  * @page: page being added to swap
6758  * @entry: swap entry to charge
6759  *
6760  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
6761  *
6762  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
6763  */
6764 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
6765 {
6766         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
6767         struct page_counter *counter;
6768         struct mem_cgroup *memcg;
6769         unsigned short oldid;
6770
6771         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
6772                 return 0;
6773
6774         memcg = page->mem_cgroup;
6775
6776         /* Readahead page, never charged */
6777         if (!memcg)
6778                 return 0;
6779
6780         if (!entry.val) {
6781                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6782                 return 0;
6783         }
6784
6785         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6786
6787         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
6788             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
6789                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
6790                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6791                 mem_cgroup_id_put(memcg);
6792                 return -ENOMEM;
6793         }
6794
6795         /* Get references for the tail pages, too */
6796         if (nr_pages > 1)
6797                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
6798         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
6799         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6800         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
6801
6802         return 0;
6803 }
6804
6805 /**
6806  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
6807  * @entry: swap entry to uncharge
6808  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
6809  */
6810 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
6811 {
6812         struct mem_cgroup *memcg;
6813         unsigned short id;
6814
6815         if (!do_swap_account)
6816                 return;
6817
6818         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
6819         rcu_read_lock();
6820         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6821         if (memcg) {
6822                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6823                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6824                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
6825                         else
6826                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
6827                 }
6828                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
6829                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
6830         }
6831         rcu_read_unlock();
6832 }
6833
6834 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
6835 {
6836         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
6837
6838         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6839                 return nr_swap_pages;
6840         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6841                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
6842                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
6843                                       page_counter_read(&memcg->swap));
6844         return nr_swap_pages;
6845 }
6846
6847 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
6848 {
6849         struct mem_cgroup *memcg;
6850
6851         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6852
6853         if (vm_swap_full())
6854                 return true;
6855         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6856                 return false;
6857
6858         memcg = page->mem_cgroup;
6859         if (!memcg)
6860                 return false;
6861
6862         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
6863                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
6864                         return true;
6865
6866         return false;
6867 }
6868
6869 /* for remember boot option*/
6870 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
6871 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
6872 #else
6873 static int really_do_swap_account __initdata;
6874 #endif
6875
6876 static int __init enable_swap_account(char *s)
6877 {
6878         if (!strcmp(s, "1"))
6879                 really_do_swap_account = 1;
6880         else if (!strcmp(s, "0"))
6881                 really_do_swap_account = 0;
6882         return 1;
6883 }
6884 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6885
6886 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6887                              struct cftype *cft)
6888 {
6889         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6890
6891         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6892 }
6893
6894 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6895 {
6896         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6897                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
6898 }
6899
6900 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6901                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6902 {
6903         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6904         unsigned long max;
6905         int err;
6906
6907         buf = strstrip(buf);
6908         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6909         if (err)
6910                 return err;
6911
6912         xchg(&memcg->swap.max, max);
6913
6914         return nbytes;
6915 }
6916
6917 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6918 {
6919         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6920
6921         seq_printf(m, "max %lu\n",
6922                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
6923         seq_printf(m, "fail %lu\n",
6924                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
6925
6926         return 0;
6927 }
6928
6929 static struct cftype swap_files[] = {
6930         {
6931                 .name = "swap.current",
6932                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6933                 .read_u64 = swap_current_read,
6934         },
6935         {
6936                 .name = "swap.max",
6937                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6938                 .seq_show = swap_max_show,
6939                 .write = swap_max_write,
6940         },
6941         {
6942                 .name = "swap.events",
6943                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6944                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
6945                 .seq_show = swap_events_show,
6946         },
6947         { }     /* terminate */
6948 };
6949
6950 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6951         {
6952                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6953                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6954                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6955         },
6956         {
6957                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6958                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6959                 .write = mem_cgroup_reset,
6960                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6961         },
6962         {
6963                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6964                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6965                 .write = mem_cgroup_write,
6966                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6967         },
6968         {
6969                 .name = "memsw.failcnt",
6970                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6971                 .write = mem_cgroup_reset,
6972                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6973         },
6974         { },    /* terminate */
6975 };
6976
6977 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6978 {
6979         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6980                 do_swap_account = 1;
6981                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6982                                                swap_files));
6983                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6984                                                   memsw_cgroup_files));
6985         }
6986         return 0;
6987 }
6988 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6989
6990 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */