mm: memcontrol: allow to disable kmem accounting for cgroup2
[linux-2.6-block.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/hugetlb.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/bit_spinlock.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/limits.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/rbtree.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/eventfd.h>
54 #include <linux/poll.h>
55 #include <linux/sort.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/seq_file.h>
58 #include <linux/vmpressure.h>
59 #include <linux/mm_inline.h>
60 #include <linux/swap_cgroup.h>
61 #include <linux/cpu.h>
62 #include <linux/oom.h>
63 #include <linux/lockdep.h>
64 #include <linux/file.h>
65 #include <linux/tracehook.h>
66 #include "internal.h"
67 #include <net/sock.h>
68 #include <net/ip.h>
69 #include <net/tcp_memcontrol.h>
70 #include "slab.h"
71
72 #include <asm/uaccess.h>
73
74 #include <trace/events/vmscan.h>
75
76 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
77 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
78
79 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
80
81 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
82
83 /* Socket memory accounting disabled? */
84 static bool cgroup_memory_nosocket;
85
86 /* Kernel memory accounting disabled? */
87 static bool cgroup_memory_nokmem;
88
89 /* Whether the swap controller is active */
90 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
91 int do_swap_account __read_mostly;
92 #else
93 #define do_swap_account         0
94 #endif
95
96 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
97 static bool do_memsw_account(void)
98 {
99         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
100 }
101
102 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
103         "cache",
104         "rss",
105         "rss_huge",
106         "mapped_file",
107         "dirty",
108         "writeback",
109         "swap",
110 };
111
112 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
113         "pgpgin",
114         "pgpgout",
115         "pgfault",
116         "pgmajfault",
117 };
118
119 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
120         "inactive_anon",
121         "active_anon",
122         "inactive_file",
123         "active_file",
124         "unevictable",
125 };
126
127 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
128 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
129 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
130
131 /*
132  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
133  * their hierarchy representation
134  */
135
136 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
137         struct rb_root rb_root;
138         spinlock_t lock;
139 };
140
141 struct mem_cgroup_tree_per_node {
142         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
143 };
144
145 struct mem_cgroup_tree {
146         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
147 };
148
149 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
150
151 /* for OOM */
152 struct mem_cgroup_eventfd_list {
153         struct list_head list;
154         struct eventfd_ctx *eventfd;
155 };
156
157 /*
158  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
159  */
160 struct mem_cgroup_event {
161         /*
162          * memcg which the event belongs to.
163          */
164         struct mem_cgroup *memcg;
165         /*
166          * eventfd to signal userspace about the event.
167          */
168         struct eventfd_ctx *eventfd;
169         /*
170          * Each of these stored in a list by the cgroup.
171          */
172         struct list_head list;
173         /*
174          * register_event() callback will be used to add new userspace
175          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
176          * on eventfd to send notification to userspace.
177          */
178         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
179                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
180         /*
181          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
182          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
183          * if you want provide notification functionality.
184          */
185         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
186                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
187         /*
188          * All fields below needed to unregister event when
189          * userspace closes eventfd.
190          */
191         poll_table pt;
192         wait_queue_head_t *wqh;
193         wait_queue_t wait;
194         struct work_struct remove;
195 };
196
197 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
198 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
199
200 /* Stuffs for move charges at task migration. */
201 /*
202  * Types of charges to be moved.
203  */
204 #define MOVE_ANON       0x1U
205 #define MOVE_FILE       0x2U
206 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
207
208 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
209 static struct move_charge_struct {
210         spinlock_t        lock; /* for from, to */
211         struct mem_cgroup *from;
212         struct mem_cgroup *to;
213         unsigned long flags;
214         unsigned long precharge;
215         unsigned long moved_charge;
216         unsigned long moved_swap;
217         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
218         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
219 } mc = {
220         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
221         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
222 };
223
224 /*
225  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
226  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
227  */
228 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
229 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
230
231 enum charge_type {
232         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
233         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
234         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
235         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
236         NR_CHARGE_TYPE,
237 };
238
239 /* for encoding cft->private value on file */
240 enum res_type {
241         _MEM,
242         _MEMSWAP,
243         _OOM_TYPE,
244         _KMEM,
245 };
246
247 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
248 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
249 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
250 /* Used for OOM nofiier */
251 #define OOM_CONTROL             (0)
252
253 /*
254  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
255  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
256  * appearing has to hold it as well.
257  */
258 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
259
260 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
261 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
262 {
263         if (!memcg)
264                 memcg = root_mem_cgroup;
265         return &memcg->vmpressure;
266 }
267
268 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
269 {
270         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
271 }
272
273 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
274 {
275         return (memcg == root_mem_cgroup);
276 }
277
278 /*
279  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
280  * an unsigned short.
281  */
282 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
283
284 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
285 {
286         return memcg->css.id;
287 }
288
289 /*
290  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
291  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling
292  * css_tryget_online() if the mem_cgroup is used for charging. (dropping
293  * refcnt from swap can be called against removed memcg.)
294  */
295 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
296 {
297         struct cgroup_subsys_state *css;
298
299         css = css_from_id(id, &memory_cgrp_subsys);
300         return mem_cgroup_from_css(css);
301 }
302
303 #ifndef CONFIG_SLOB
304 /*
305  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
306  * The main reason for not using cgroup id for this:
307  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
308  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
309  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
310  *  200 entry array for that.
311  *
312  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
313  * will double each time we have to increase it.
314  */
315 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
316 int memcg_nr_cache_ids;
317
318 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
319 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
320
321 void memcg_get_cache_ids(void)
322 {
323         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
324 }
325
326 void memcg_put_cache_ids(void)
327 {
328         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
329 }
330
331 /*
332  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
333  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
334  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
335  * tunable, but that is strictly not necessary.
336  *
337  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
338  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
339  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
340  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
341  * increase ours as well if it increases.
342  */
343 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
344 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
345
346 /*
347  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
348  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
349  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
350  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
351  */
352 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
353 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
354
355 #endif /* !CONFIG_SLOB */
356
357 static struct mem_cgroup_per_zone *
358 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
359 {
360         int nid = zone_to_nid(zone);
361         int zid = zone_idx(zone);
362
363         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
364 }
365
366 /**
367  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
368  * @page: page of interest
369  *
370  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
371  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
372  * until it is released.
373  *
374  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
375  * is returned.
376  *
377  * XXX: The above description of behavior on the default hierarchy isn't
378  * strictly true yet as replace_page_cache_page() can modify the
379  * association before @page is released even on the default hierarchy;
380  * however, the current and planned usages don't mix the the two functions
381  * and replace_page_cache_page() will soon be updated to make the invariant
382  * actually true.
383  */
384 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
385 {
386         struct mem_cgroup *memcg;
387
388         memcg = page->mem_cgroup;
389
390         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
391                 memcg = root_mem_cgroup;
392
393         return &memcg->css;
394 }
395
396 /**
397  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
398  * @page: the page
399  *
400  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
401  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
402  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
403  *
404  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
405  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
406  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
407  * do not care (such as procfs interfaces).
408  */
409 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
410 {
411         struct mem_cgroup *memcg;
412         unsigned long ino = 0;
413
414         rcu_read_lock();
415         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
416         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
417                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
418         if (memcg)
419                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
420         rcu_read_unlock();
421         return ino;
422 }
423
424 static struct mem_cgroup_per_zone *
425 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
426 {
427         int nid = page_to_nid(page);
428         int zid = page_zonenum(page);
429
430         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
431 }
432
433 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
434 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
435 {
436         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
437 }
438
439 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
440 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
441 {
442         int nid = page_to_nid(page);
443         int zid = page_zonenum(page);
444
445         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
446 }
447
448 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
449                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
450                                          unsigned long new_usage_in_excess)
451 {
452         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
453         struct rb_node *parent = NULL;
454         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
455
456         if (mz->on_tree)
457                 return;
458
459         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
460         if (!mz->usage_in_excess)
461                 return;
462         while (*p) {
463                 parent = *p;
464                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
465                                         tree_node);
466                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
467                         p = &(*p)->rb_left;
468                 /*
469                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
470                  * limit by the same amount
471                  */
472                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
473                         p = &(*p)->rb_right;
474         }
475         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
476         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
477         mz->on_tree = true;
478 }
479
480 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
481                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
482 {
483         if (!mz->on_tree)
484                 return;
485         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
486         mz->on_tree = false;
487 }
488
489 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
490                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
491 {
492         unsigned long flags;
493
494         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
495         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
496         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
497 }
498
499 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
500 {
501         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
502         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
503         unsigned long excess = 0;
504
505         if (nr_pages > soft_limit)
506                 excess = nr_pages - soft_limit;
507
508         return excess;
509 }
510
511 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
512 {
513         unsigned long excess;
514         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
515         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
516
517         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
518         /*
519          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
520          * because their event counter is not touched.
521          */
522         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
523                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
524                 excess = soft_limit_excess(memcg);
525                 /*
526                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
527                  * mem is over its softlimit.
528                  */
529                 if (excess || mz->on_tree) {
530                         unsigned long flags;
531
532                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
533                         /* if on-tree, remove it */
534                         if (mz->on_tree)
535                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
536                         /*
537                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
538                          * If excess is 0, no tree ops.
539                          */
540                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
541                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
542                 }
543         }
544 }
545
546 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
547 {
548         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
549         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
550         int nid, zid;
551
552         for_each_node(nid) {
553                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
554                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
555                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
556                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
557                 }
558         }
559 }
560
561 static struct mem_cgroup_per_zone *
562 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
563 {
564         struct rb_node *rightmost = NULL;
565         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
566
567 retry:
568         mz = NULL;
569         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
570         if (!rightmost)
571                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
572
573         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
574         /*
575          * Remove the node now but someone else can add it back,
576          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
577          * position in the tree.
578          */
579         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
580         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
581             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
582                 goto retry;
583 done:
584         return mz;
585 }
586
587 static struct mem_cgroup_per_zone *
588 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
589 {
590         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
591
592         spin_lock_irq(&mctz->lock);
593         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
594         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
595         return mz;
596 }
597
598 /*
599  * Return page count for single (non recursive) @memcg.
600  *
601  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
602  *
603  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
604  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
605  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
606  * a periodic synchronization of counter in memcg's counter.
607  *
608  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
609  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
610  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
611  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
612  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
613  *
614  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
615  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
616  * common workload, threshold and synchronization as vmstat[] should be
617  * implemented.
618  */
619 static unsigned long
620 mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg, enum mem_cgroup_stat_index idx)
621 {
622         long val = 0;
623         int cpu;
624
625         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
626         for_each_possible_cpu(cpu)
627                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
628         /*
629          * Summing races with updates, so val may be negative.  Avoid exposing
630          * transient negative values.
631          */
632         if (val < 0)
633                 val = 0;
634         return val;
635 }
636
637 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
638                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
639 {
640         unsigned long val = 0;
641         int cpu;
642
643         for_each_possible_cpu(cpu)
644                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
645         return val;
646 }
647
648 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
649                                          struct page *page,
650                                          bool compound, int nr_pages)
651 {
652         /*
653          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
654          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
655          */
656         if (PageAnon(page))
657                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
658                                 nr_pages);
659         else
660                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
661                                 nr_pages);
662
663         if (compound) {
664                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
665                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
666                                 nr_pages);
667         }
668
669         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
670         if (nr_pages > 0)
671                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
672         else {
673                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
674                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
675         }
676
677         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
678 }
679
680 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
681                                                   int nid,
682                                                   unsigned int lru_mask)
683 {
684         unsigned long nr = 0;
685         int zid;
686
687         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
688
689         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
690                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
691                 enum lru_list lru;
692
693                 for_each_lru(lru) {
694                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
695                                 continue;
696                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
697                         nr += mz->lru_size[lru];
698                 }
699         }
700         return nr;
701 }
702
703 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
704                         unsigned int lru_mask)
705 {
706         unsigned long nr = 0;
707         int nid;
708
709         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
710                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
711         return nr;
712 }
713
714 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
715                                        enum mem_cgroup_events_target target)
716 {
717         unsigned long val, next;
718
719         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
720         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
721         /* from time_after() in jiffies.h */
722         if ((long)next - (long)val < 0) {
723                 switch (target) {
724                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
725                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
726                         break;
727                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
728                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
729                         break;
730                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
731                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
732                         break;
733                 default:
734                         break;
735                 }
736                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
737                 return true;
738         }
739         return false;
740 }
741
742 /*
743  * Check events in order.
744  *
745  */
746 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
747 {
748         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
749         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
750                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
751                 bool do_softlimit;
752                 bool do_numainfo __maybe_unused;
753
754                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
755                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
756 #if MAX_NUMNODES > 1
757                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
758                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
759 #endif
760                 mem_cgroup_threshold(memcg);
761                 if (unlikely(do_softlimit))
762                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
763 #if MAX_NUMNODES > 1
764                 if (unlikely(do_numainfo))
765                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
766 #endif
767         }
768 }
769
770 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
771 {
772         /*
773          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
774          * if it races with swapoff, page migration, etc.
775          * So this can be called with p == NULL.
776          */
777         if (unlikely(!p))
778                 return NULL;
779
780         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
781 }
782 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
783
784 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
785 {
786         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
787
788         rcu_read_lock();
789         do {
790                 /*
791                  * Page cache insertions can happen withou an
792                  * actual mm context, e.g. during disk probing
793                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
794                  */
795                 if (unlikely(!mm))
796                         memcg = root_mem_cgroup;
797                 else {
798                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
799                         if (unlikely(!memcg))
800                                 memcg = root_mem_cgroup;
801                 }
802         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
803         rcu_read_unlock();
804         return memcg;
805 }
806
807 /**
808  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
809  * @root: hierarchy root
810  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
811  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
812  *
813  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
814  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
815  *
816  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
817  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
818  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
819  *
820  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
821  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
822  * reclaimers operating on the same zone and priority.
823  */
824 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
825                                    struct mem_cgroup *prev,
826                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
827 {
828         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
829         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
830         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
831         struct mem_cgroup *pos = NULL;
832
833         if (mem_cgroup_disabled())
834                 return NULL;
835
836         if (!root)
837                 root = root_mem_cgroup;
838
839         if (prev && !reclaim)
840                 pos = prev;
841
842         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
843                 if (prev)
844                         goto out;
845                 return root;
846         }
847
848         rcu_read_lock();
849
850         if (reclaim) {
851                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
852
853                 mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
854                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
855
856                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
857                         goto out_unlock;
858
859                 while (1) {
860                         pos = READ_ONCE(iter->position);
861                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
862                                 break;
863                         /*
864                          * css reference reached zero, so iter->position will
865                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
866                          * rely on this happening soon, because ->css_released
867                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
868                          * might block it. So we clear iter->position right
869                          * away.
870                          */
871                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
872                 }
873         }
874
875         if (pos)
876                 css = &pos->css;
877
878         for (;;) {
879                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
880                 if (!css) {
881                         /*
882                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
883                          * new one might jump in right at the end of
884                          * the hierarchy - make sure they see at least
885                          * one group and restart from the beginning.
886                          */
887                         if (!prev)
888                                 continue;
889                         break;
890                 }
891
892                 /*
893                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
894                  * is provided by the caller, so we know it's alive
895                  * and kicking, and don't take an extra reference.
896                  */
897                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
898
899                 if (css == &root->css)
900                         break;
901
902                 if (css_tryget(css)) {
903                         /*
904                          * Make sure the memcg is initialized:
905                          * mem_cgroup_css_online() orders the the
906                          * initialization against setting the flag.
907                          */
908                         if (smp_load_acquire(&memcg->initialized))
909                                 break;
910
911                         css_put(css);
912                 }
913
914                 memcg = NULL;
915         }
916
917         if (reclaim) {
918                 /*
919                  * The position could have already been updated by a competing
920                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
921                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
922                  */
923                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
924
925                 if (pos)
926                         css_put(&pos->css);
927
928                 if (!memcg)
929                         iter->generation++;
930                 else if (!prev)
931                         reclaim->generation = iter->generation;
932         }
933
934 out_unlock:
935         rcu_read_unlock();
936 out:
937         if (prev && prev != root)
938                 css_put(&prev->css);
939
940         return memcg;
941 }
942
943 /**
944  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
945  * @root: hierarchy root
946  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
947  */
948 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
949                            struct mem_cgroup *prev)
950 {
951         if (!root)
952                 root = root_mem_cgroup;
953         if (prev && prev != root)
954                 css_put(&prev->css);
955 }
956
957 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
958 {
959         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
960         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
961         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
962         int nid, zid;
963         int i;
964
965         while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg))) {
966                 for_each_node(nid) {
967                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
968                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
969                                 for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
970                                         iter = &mz->iter[i];
971                                         cmpxchg(&iter->position,
972                                                 dead_memcg, NULL);
973                                 }
974                         }
975                 }
976         }
977 }
978
979 /*
980  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
981  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
982  * be used for reference counting.
983  */
984 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
985         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
986              iter != NULL;                              \
987              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
988
989 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
990         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
991              iter != NULL;                              \
992              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
993
994 /**
995  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
996  * @zone: zone of the wanted lruvec
997  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
998  *
999  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1000  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1001  * is disabled.
1002  */
1003 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1004                                       struct mem_cgroup *memcg)
1005 {
1006         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1007         struct lruvec *lruvec;
1008
1009         if (mem_cgroup_disabled()) {
1010                 lruvec = &zone->lruvec;
1011                 goto out;
1012         }
1013
1014         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
1015         lruvec = &mz->lruvec;
1016 out:
1017         /*
1018          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1019          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1020          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1021          */
1022         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1023                 lruvec->zone = zone;
1024         return lruvec;
1025 }
1026
1027 /**
1028  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1029  * @page: the page
1030  * @zone: zone of the page
1031  *
1032  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1033  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1034  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1035  */
1036 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1037 {
1038         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1039         struct mem_cgroup *memcg;
1040         struct lruvec *lruvec;
1041
1042         if (mem_cgroup_disabled()) {
1043                 lruvec = &zone->lruvec;
1044                 goto out;
1045         }
1046
1047         memcg = page->mem_cgroup;
1048         /*
1049          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1050          * possibly migrated - before they are charged.
1051          */
1052         if (!memcg)
1053                 memcg = root_mem_cgroup;
1054
1055         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1056         lruvec = &mz->lruvec;
1057 out:
1058         /*
1059          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1060          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1061          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1062          */
1063         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1064                 lruvec->zone = zone;
1065         return lruvec;
1066 }
1067
1068 /**
1069  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1070  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1071  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1072  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1073  *
1074  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1075  * lru list.
1076  */
1077 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1078                                 int nr_pages)
1079 {
1080         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1081         unsigned long *lru_size;
1082
1083         if (mem_cgroup_disabled())
1084                 return;
1085
1086         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1087         lru_size = mz->lru_size + lru;
1088         *lru_size += nr_pages;
1089         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1090 }
1091
1092 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1093 {
1094         struct mem_cgroup *task_memcg;
1095         struct task_struct *p;
1096         bool ret;
1097
1098         p = find_lock_task_mm(task);
1099         if (p) {
1100                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1101                 task_unlock(p);
1102         } else {
1103                 /*
1104                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1105                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1106                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1107                  */
1108                 rcu_read_lock();
1109                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1110                 css_get(&task_memcg->css);
1111                 rcu_read_unlock();
1112         }
1113         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1114         css_put(&task_memcg->css);
1115         return ret;
1116 }
1117
1118 /**
1119  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1120  * @memcg: the memory cgroup
1121  *
1122  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1123  * pages.
1124  */
1125 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1126 {
1127         unsigned long margin = 0;
1128         unsigned long count;
1129         unsigned long limit;
1130
1131         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1132         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1133         if (count < limit)
1134                 margin = limit - count;
1135
1136         if (do_memsw_account()) {
1137                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1138                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1139                 if (count <= limit)
1140                         margin = min(margin, limit - count);
1141         }
1142
1143         return margin;
1144 }
1145
1146 /*
1147  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1148  *
1149  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1150  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1151  * caused by "move".
1152  */
1153 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1154 {
1155         struct mem_cgroup *from;
1156         struct mem_cgroup *to;
1157         bool ret = false;
1158         /*
1159          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1160          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1161          */
1162         spin_lock(&mc.lock);
1163         from = mc.from;
1164         to = mc.to;
1165         if (!from)
1166                 goto unlock;
1167
1168         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1169                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1170 unlock:
1171         spin_unlock(&mc.lock);
1172         return ret;
1173 }
1174
1175 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1176 {
1177         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1178                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1179                         DEFINE_WAIT(wait);
1180                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1181                         /* moving charge context might have finished. */
1182                         if (mc.moving_task)
1183                                 schedule();
1184                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1185                         return true;
1186                 }
1187         }
1188         return false;
1189 }
1190
1191 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1192 /**
1193  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1194  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1195  * @p: Task that is going to be killed
1196  *
1197  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1198  * enabled
1199  */
1200 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1201 {
1202         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1203         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1204         struct mem_cgroup *iter;
1205         unsigned int i;
1206
1207         mutex_lock(&oom_info_lock);
1208         rcu_read_lock();
1209
1210         if (p) {
1211                 pr_info("Task in ");
1212                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1213                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1214         } else {
1215                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1216         }
1217
1218         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1219         pr_cont("\n");
1220
1221         rcu_read_unlock();
1222
1223         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1224                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1225                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1226         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1227                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1228                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1229         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1230                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1231                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1232
1233         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1234                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1235                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1236                 pr_cont(":");
1237
1238                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1239                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
1240                                 continue;
1241                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1242                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1243                 }
1244
1245                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1246                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1247                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1248
1249                 pr_cont("\n");
1250         }
1251         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1252 }
1253
1254 /*
1255  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1256  * 1(self count) if no children.
1257  */
1258 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1259 {
1260         int num = 0;
1261         struct mem_cgroup *iter;
1262
1263         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1264                 num++;
1265         return num;
1266 }
1267
1268 /*
1269  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1270  */
1271 static unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1272 {
1273         unsigned long limit;
1274
1275         limit = memcg->memory.limit;
1276         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1277                 unsigned long memsw_limit;
1278
1279                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1280                 limit = min(limit + total_swap_pages, memsw_limit);
1281         }
1282         return limit;
1283 }
1284
1285 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1286                                      int order)
1287 {
1288         struct oom_control oc = {
1289                 .zonelist = NULL,
1290                 .nodemask = NULL,
1291                 .gfp_mask = gfp_mask,
1292                 .order = order,
1293         };
1294         struct mem_cgroup *iter;
1295         unsigned long chosen_points = 0;
1296         unsigned long totalpages;
1297         unsigned int points = 0;
1298         struct task_struct *chosen = NULL;
1299
1300         mutex_lock(&oom_lock);
1301
1302         /*
1303          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1304          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1305          * quickly exit and free its memory.
1306          */
1307         if (fatal_signal_pending(current) || task_will_free_mem(current)) {
1308                 mark_oom_victim(current);
1309                 goto unlock;
1310         }
1311
1312         check_panic_on_oom(&oc, CONSTRAINT_MEMCG, memcg);
1313         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) ? : 1;
1314         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1315                 struct css_task_iter it;
1316                 struct task_struct *task;
1317
1318                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1319                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1320                         switch (oom_scan_process_thread(&oc, task, totalpages)) {
1321                         case OOM_SCAN_SELECT:
1322                                 if (chosen)
1323                                         put_task_struct(chosen);
1324                                 chosen = task;
1325                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1326                                 get_task_struct(chosen);
1327                                 /* fall through */
1328                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1329                                 continue;
1330                         case OOM_SCAN_ABORT:
1331                                 css_task_iter_end(&it);
1332                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1333                                 if (chosen)
1334                                         put_task_struct(chosen);
1335                                 goto unlock;
1336                         case OOM_SCAN_OK:
1337                                 break;
1338                         };
1339                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1340                         if (!points || points < chosen_points)
1341                                 continue;
1342                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1343                         if (points == chosen_points &&
1344                             thread_group_leader(chosen))
1345                                 continue;
1346
1347                         if (chosen)
1348                                 put_task_struct(chosen);
1349                         chosen = task;
1350                         chosen_points = points;
1351                         get_task_struct(chosen);
1352                 }
1353                 css_task_iter_end(&it);
1354         }
1355
1356         if (chosen) {
1357                 points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1358                 oom_kill_process(&oc, chosen, points, totalpages, memcg,
1359                                  "Memory cgroup out of memory");
1360         }
1361 unlock:
1362         mutex_unlock(&oom_lock);
1363 }
1364
1365 #if MAX_NUMNODES > 1
1366
1367 /**
1368  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1369  * @memcg: the target memcg
1370  * @nid: the node ID to be checked.
1371  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1372  *
1373  * This function returns whether the specified memcg contains any
1374  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1375  * pages in the node.
1376  */
1377 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1378                 int nid, bool noswap)
1379 {
1380         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1381                 return true;
1382         if (noswap || !total_swap_pages)
1383                 return false;
1384         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1385                 return true;
1386         return false;
1387
1388 }
1389
1390 /*
1391  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1392  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1393  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1394  *
1395  */
1396 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1397 {
1398         int nid;
1399         /*
1400          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1401          * pagein/pageout changes since the last update.
1402          */
1403         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1404                 return;
1405         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1406                 return;
1407
1408         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1409         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1410
1411         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1412
1413                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1414                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1415         }
1416
1417         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1418         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1419 }
1420
1421 /*
1422  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1423  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1424  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1425  *
1426  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1427  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1428  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1429  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1430  *
1431  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1432  */
1433 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1434 {
1435         int node;
1436
1437         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1438         node = memcg->last_scanned_node;
1439
1440         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1441         if (node == MAX_NUMNODES)
1442                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1443         /*
1444          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1445          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1446          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1447          * we use curret node.
1448          */
1449         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1450                 node = numa_node_id();
1451
1452         memcg->last_scanned_node = node;
1453         return node;
1454 }
1455 #else
1456 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1457 {
1458         return 0;
1459 }
1460 #endif
1461
1462 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1463                                    struct zone *zone,
1464                                    gfp_t gfp_mask,
1465                                    unsigned long *total_scanned)
1466 {
1467         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1468         int total = 0;
1469         int loop = 0;
1470         unsigned long excess;
1471         unsigned long nr_scanned;
1472         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1473                 .zone = zone,
1474                 .priority = 0,
1475         };
1476
1477         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1478
1479         while (1) {
1480                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1481                 if (!victim) {
1482                         loop++;
1483                         if (loop >= 2) {
1484                                 /*
1485                                  * If we have not been able to reclaim
1486                                  * anything, it might because there are
1487                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1488                                  */
1489                                 if (!total)
1490                                         break;
1491                                 /*
1492                                  * We want to do more targeted reclaim.
1493                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1494                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1495                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1496                                  */
1497                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1498                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1499                                         break;
1500                         }
1501                         continue;
1502                 }
1503                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1504                                                      zone, &nr_scanned);
1505                 *total_scanned += nr_scanned;
1506                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1507                         break;
1508         }
1509         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1510         return total;
1511 }
1512
1513 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1514 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1515         .name = "memcg_oom_lock",
1516 };
1517 #endif
1518
1519 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1520
1521 /*
1522  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1523  * If someone is running, return false.
1524  */
1525 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1526 {
1527         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1528
1529         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1530
1531         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1532                 if (iter->oom_lock) {
1533                         /*
1534                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1535                          * so we cannot give a lock.
1536                          */
1537                         failed = iter;
1538                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1539                         break;
1540                 } else
1541                         iter->oom_lock = true;
1542         }
1543
1544         if (failed) {
1545                 /*
1546                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1547                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1548                  */
1549                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1550                         if (iter == failed) {
1551                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1552                                 break;
1553                         }
1554                         iter->oom_lock = false;
1555                 }
1556         } else
1557                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1558
1559         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1560
1561         return !failed;
1562 }
1563
1564 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1565 {
1566         struct mem_cgroup *iter;
1567
1568         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1569         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1570         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1571                 iter->oom_lock = false;
1572         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1573 }
1574
1575 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1576 {
1577         struct mem_cgroup *iter;
1578
1579         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1580         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1581                 iter->under_oom++;
1582         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1583 }
1584
1585 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1586 {
1587         struct mem_cgroup *iter;
1588
1589         /*
1590          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1591          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1592          */
1593         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1594         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1595                 if (iter->under_oom > 0)
1596                         iter->under_oom--;
1597         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1598 }
1599
1600 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1601
1602 struct oom_wait_info {
1603         struct mem_cgroup *memcg;
1604         wait_queue_t    wait;
1605 };
1606
1607 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1608         unsigned mode, int sync, void *arg)
1609 {
1610         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1611         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1612         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1613
1614         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1615         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1616
1617         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1618             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1619                 return 0;
1620         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1621 }
1622
1623 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1624 {
1625         /*
1626          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1627          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1628          * this function is called as a result of userland actions
1629          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1630          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1631          * triggering notification.
1632          */
1633         if (memcg && memcg->under_oom)
1634                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1635 }
1636
1637 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1638 {
1639         if (!current->memcg_may_oom)
1640                 return;
1641         /*
1642          * We are in the middle of the charge context here, so we
1643          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1644          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1645          *
1646          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1647          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1648          * invocation might not even be necessary.
1649          *
1650          * That's why we don't do anything here except remember the
1651          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1652          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1653          * and when we know whether the fault was overall successful.
1654          */
1655         css_get(&memcg->css);
1656         current->memcg_in_oom = memcg;
1657         current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1658         current->memcg_oom_order = order;
1659 }
1660
1661 /**
1662  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1663  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1664  *
1665  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1666  * handler was enabled.
1667  *
1668  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1669  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1670  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1671  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1672  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1673  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1674  *
1675  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1676  * completed, %false otherwise.
1677  */
1678 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1679 {
1680         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1681         struct oom_wait_info owait;
1682         bool locked;
1683
1684         /* OOM is global, do not handle */
1685         if (!memcg)
1686                 return false;
1687
1688         if (!handle || oom_killer_disabled)
1689                 goto cleanup;
1690
1691         owait.memcg = memcg;
1692         owait.wait.flags = 0;
1693         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1694         owait.wait.private = current;
1695         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1696
1697         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1698         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1699
1700         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1701
1702         if (locked)
1703                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1704
1705         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1706                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1707                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1708                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1709                                          current->memcg_oom_order);
1710         } else {
1711                 schedule();
1712                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1713                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1714         }
1715
1716         if (locked) {
1717                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1718                 /*
1719                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1720                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1721                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1722                  */
1723                 memcg_oom_recover(memcg);
1724         }
1725 cleanup:
1726         current->memcg_in_oom = NULL;
1727         css_put(&memcg->css);
1728         return true;
1729 }
1730
1731 /**
1732  * mem_cgroup_begin_page_stat - begin a page state statistics transaction
1733  * @page: page that is going to change accounted state
1734  *
1735  * This function must mark the beginning of an accounted page state
1736  * change to prevent double accounting when the page is concurrently
1737  * being moved to another memcg:
1738  *
1739  *   memcg = mem_cgroup_begin_page_stat(page);
1740  *   if (TestClearPageState(page))
1741  *     mem_cgroup_update_page_stat(memcg, state, -1);
1742  *   mem_cgroup_end_page_stat(memcg);
1743  */
1744 struct mem_cgroup *mem_cgroup_begin_page_stat(struct page *page)
1745 {
1746         struct mem_cgroup *memcg;
1747         unsigned long flags;
1748
1749         /*
1750          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1751          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1752          * because page moving starts with an RCU grace period.
1753          *
1754          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1755          * the page state that is going to change is the only thing
1756          * preventing the page from being uncharged.
1757          * E.g. end-writeback clearing PageWriteback(), which allows
1758          * migration to go ahead and uncharge the page before the
1759          * account transaction might be complete.
1760          */
1761         rcu_read_lock();
1762
1763         if (mem_cgroup_disabled())
1764                 return NULL;
1765 again:
1766         memcg = page->mem_cgroup;
1767         if (unlikely(!memcg))
1768                 return NULL;
1769
1770         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1771                 return memcg;
1772
1773         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1774         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1775                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1776                 goto again;
1777         }
1778
1779         /*
1780          * When charge migration first begins, we can have locked and
1781          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1782          * the task who has the lock for mem_cgroup_end_page_stat().
1783          */
1784         memcg->move_lock_task = current;
1785         memcg->move_lock_flags = flags;
1786
1787         return memcg;
1788 }
1789 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_begin_page_stat);
1790
1791 /**
1792  * mem_cgroup_end_page_stat - finish a page state statistics transaction
1793  * @memcg: the memcg that was accounted against
1794  */
1795 void mem_cgroup_end_page_stat(struct mem_cgroup *memcg)
1796 {
1797         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1798                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1799
1800                 memcg->move_lock_task = NULL;
1801                 memcg->move_lock_flags = 0;
1802
1803                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1804         }
1805
1806         rcu_read_unlock();
1807 }
1808 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_end_page_stat);
1809
1810 /*
1811  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1812  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1813  */
1814 #define CHARGE_BATCH    32U
1815 struct memcg_stock_pcp {
1816         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1817         unsigned int nr_pages;
1818         struct work_struct work;
1819         unsigned long flags;
1820 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1821 };
1822 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1823 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1824
1825 /**
1826  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1827  * @memcg: memcg to consume from.
1828  * @nr_pages: how many pages to charge.
1829  *
1830  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1831  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1832  * service an allocation will refill the stock.
1833  *
1834  * returns true if successful, false otherwise.
1835  */
1836 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1837 {
1838         struct memcg_stock_pcp *stock;
1839         bool ret = false;
1840
1841         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1842                 return ret;
1843
1844         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1845         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1846                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1847                 ret = true;
1848         }
1849         put_cpu_var(memcg_stock);
1850         return ret;
1851 }
1852
1853 /*
1854  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1855  */
1856 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1857 {
1858         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1859
1860         if (stock->nr_pages) {
1861                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1862                 if (do_memsw_account())
1863                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1864                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1865                 stock->nr_pages = 0;
1866         }
1867         stock->cached = NULL;
1868 }
1869
1870 /*
1871  * This must be called under preempt disabled or must be called by
1872  * a thread which is pinned to local cpu.
1873  */
1874 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1875 {
1876         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1877         drain_stock(stock);
1878         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1879 }
1880
1881 /*
1882  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1883  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1884  */
1885 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1886 {
1887         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1888
1889         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1890                 drain_stock(stock);
1891                 stock->cached = memcg;
1892         }
1893         stock->nr_pages += nr_pages;
1894         put_cpu_var(memcg_stock);
1895 }
1896
1897 /*
1898  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1899  * of the hierarchy under it.
1900  */
1901 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1902 {
1903         int cpu, curcpu;
1904
1905         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1906         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1907                 return;
1908         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1909         get_online_cpus();
1910         curcpu = get_cpu();
1911         for_each_online_cpu(cpu) {
1912                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1913                 struct mem_cgroup *memcg;
1914
1915                 memcg = stock->cached;
1916                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1917                         continue;
1918                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1919                         continue;
1920                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1921                         if (cpu == curcpu)
1922                                 drain_local_stock(&stock->work);
1923                         else
1924                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1925                 }
1926         }
1927         put_cpu();
1928         put_online_cpus();
1929         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1930 }
1931
1932 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
1933                                         unsigned long action,
1934                                         void *hcpu)
1935 {
1936         int cpu = (unsigned long)hcpu;
1937         struct memcg_stock_pcp *stock;
1938
1939         if (action == CPU_ONLINE)
1940                 return NOTIFY_OK;
1941
1942         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
1943                 return NOTIFY_OK;
1944
1945         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1946         drain_stock(stock);
1947         return NOTIFY_OK;
1948 }
1949
1950 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
1951                          unsigned int nr_pages,
1952                          gfp_t gfp_mask)
1953 {
1954         do {
1955                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
1956                         continue;
1957                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
1958                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
1959         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1960 }
1961
1962 static void high_work_func(struct work_struct *work)
1963 {
1964         struct mem_cgroup *memcg;
1965
1966         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
1967         reclaim_high(memcg, CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
1968 }
1969
1970 /*
1971  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
1972  * and reclaims memory over the high limit.
1973  */
1974 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
1975 {
1976         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
1977         struct mem_cgroup *memcg;
1978
1979         if (likely(!nr_pages))
1980                 return;
1981
1982         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1983         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
1984         css_put(&memcg->css);
1985         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
1986 }
1987
1988 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1989                       unsigned int nr_pages)
1990 {
1991         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1992         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1993         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1994         struct page_counter *counter;
1995         unsigned long nr_reclaimed;
1996         bool may_swap = true;
1997         bool drained = false;
1998
1999         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2000                 return 0;
2001 retry:
2002         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2003                 return 0;
2004
2005         if (!do_memsw_account() ||
2006             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2007                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2008                         goto done_restock;
2009                 if (do_memsw_account())
2010                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2011                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2012         } else {
2013                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2014                 may_swap = false;
2015         }
2016
2017         if (batch > nr_pages) {
2018                 batch = nr_pages;
2019                 goto retry;
2020         }
2021
2022         /*
2023          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2024          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2025          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2026          * free their memory.
2027          */
2028         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2029                      fatal_signal_pending(current) ||
2030                      current->flags & PF_EXITING))
2031                 goto force;
2032
2033         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2034                 goto nomem;
2035
2036         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2037                 goto nomem;
2038
2039         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
2040
2041         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2042                                                     gfp_mask, may_swap);
2043
2044         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2045                 goto retry;
2046
2047         if (!drained) {
2048                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2049                 drained = true;
2050                 goto retry;
2051         }
2052
2053         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2054                 goto nomem;
2055         /*
2056          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2057          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2058          * before killing the task.
2059          *
2060          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2061          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2062          * to regular pages anyway in case of failure.
2063          */
2064         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2065                 goto retry;
2066         /*
2067          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2068          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2069          */
2070         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2071                 goto retry;
2072
2073         if (nr_retries--)
2074                 goto retry;
2075
2076         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2077                 goto force;
2078
2079         if (fatal_signal_pending(current))
2080                 goto force;
2081
2082         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
2083
2084         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2085                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2086 nomem:
2087         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2088                 return -ENOMEM;
2089 force:
2090         /*
2091          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2092          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2093          * temporarily by force charging it.
2094          */
2095         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2096         if (do_memsw_account())
2097                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2098         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2099
2100         return 0;
2101
2102 done_restock:
2103         css_get_many(&memcg->css, batch);
2104         if (batch > nr_pages)
2105                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2106
2107         /*
2108          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2109          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2110          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2111          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2112          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2113          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2114          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2115          */
2116         do {
2117                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2118                         /* Don't bother a random interrupted task */
2119                         if (in_interrupt()) {
2120                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2121                                 break;
2122                         }
2123                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2124                         set_notify_resume(current);
2125                         break;
2126                 }
2127         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2128
2129         return 0;
2130 }
2131
2132 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2133 {
2134         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2135                 return;
2136
2137         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2138         if (do_memsw_account())
2139                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2140
2141         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2142 }
2143
2144 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2145 {
2146         struct zone *zone = page_zone(page);
2147
2148         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2149         if (PageLRU(page)) {
2150                 struct lruvec *lruvec;
2151
2152                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2153                 ClearPageLRU(page);
2154                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2155                 *isolated = 1;
2156         } else
2157                 *isolated = 0;
2158 }
2159
2160 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2161 {
2162         struct zone *zone = page_zone(page);
2163
2164         if (isolated) {
2165                 struct lruvec *lruvec;
2166
2167                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2168                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2169                 SetPageLRU(page);
2170                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2171         }
2172         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2173 }
2174
2175 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2176                           bool lrucare)
2177 {
2178         int isolated;
2179
2180         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2181
2182         /*
2183          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2184          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2185          */
2186         if (lrucare)
2187                 lock_page_lru(page, &isolated);
2188
2189         /*
2190          * Nobody should be changing or seriously looking at
2191          * page->mem_cgroup at this point:
2192          *
2193          * - the page is uncharged
2194          *
2195          * - the page is off-LRU
2196          *
2197          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2198          *   a locked page table
2199          *
2200          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2201          *   have the page locked
2202          */
2203         page->mem_cgroup = memcg;
2204
2205         if (lrucare)
2206                 unlock_page_lru(page, isolated);
2207 }
2208
2209 #ifndef CONFIG_SLOB
2210 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2211 {
2212         int id, size;
2213         int err;
2214
2215         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2216                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2217         if (id < 0)
2218                 return id;
2219
2220         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2221                 return id;
2222
2223         /*
2224          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2225          * so we have to grow them.
2226          */
2227         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2228
2229         size = 2 * (id + 1);
2230         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2231                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2232         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2233                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2234
2235         err = memcg_update_all_caches(size);
2236         if (!err)
2237                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2238         if (!err)
2239                 memcg_nr_cache_ids = size;
2240
2241         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2242
2243         if (err) {
2244                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2245                 return err;
2246         }
2247         return id;
2248 }
2249
2250 static void memcg_free_cache_id(int id)
2251 {
2252         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2253 }
2254
2255 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2256         struct mem_cgroup *memcg;
2257         struct kmem_cache *cachep;
2258         struct work_struct work;
2259 };
2260
2261 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2262 {
2263         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2264                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2265         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2266         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2267
2268         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2269
2270         css_put(&memcg->css);
2271         kfree(cw);
2272 }
2273
2274 /*
2275  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2276  */
2277 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2278                                                struct kmem_cache *cachep)
2279 {
2280         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2281
2282         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2283         if (!cw)
2284                 return;
2285
2286         css_get(&memcg->css);
2287
2288         cw->memcg = memcg;
2289         cw->cachep = cachep;
2290         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2291
2292         schedule_work(&cw->work);
2293 }
2294
2295 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2296                                              struct kmem_cache *cachep)
2297 {
2298         /*
2299          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2300          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2301          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2302          *
2303          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2304          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2305          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2306          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2307          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2308          */
2309         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2310         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2311         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2312 }
2313
2314 /*
2315  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2316  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2317  *
2318  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
2319  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
2320  * in a workqueue.
2321  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
2322  * the original cache.
2323  *
2324  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
2325  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
2326  */
2327 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
2328 {
2329         struct mem_cgroup *memcg;
2330         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2331         int kmemcg_id;
2332
2333         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2334
2335         if (cachep->flags & SLAB_ACCOUNT)
2336                 gfp |= __GFP_ACCOUNT;
2337
2338         if (!(gfp & __GFP_ACCOUNT))
2339                 return cachep;
2340
2341         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2342                 return cachep;
2343
2344         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2345         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2346         if (kmemcg_id < 0)
2347                 goto out;
2348
2349         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2350         if (likely(memcg_cachep))
2351                 return memcg_cachep;
2352
2353         /*
2354          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2355          * context), we could be be predictable and return right away.
2356          * This would guarantee that the allocation being performed
2357          * already belongs in the new cache.
2358          *
2359          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2360          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2361          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2362          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2363          * defer everything.
2364          */
2365         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2366 out:
2367         css_put(&memcg->css);
2368         return cachep;
2369 }
2370
2371 void __memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2372 {
2373         if (!is_root_cache(cachep))
2374                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2375 }
2376
2377 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2378                               struct mem_cgroup *memcg)
2379 {
2380         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2381         struct page_counter *counter;
2382         int ret;
2383
2384         if (!memcg_kmem_online(memcg))
2385                 return 0;
2386
2387         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2388         if (ret)
2389                 return ret;
2390
2391         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2392             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2393                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2394                 return -ENOMEM;
2395         }
2396
2397         page->mem_cgroup = memcg;
2398
2399         return 0;
2400 }
2401
2402 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2403 {
2404         struct mem_cgroup *memcg;
2405         int ret;
2406
2407         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2408         ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2409         css_put(&memcg->css);
2410         return ret;
2411 }
2412
2413 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2414 {
2415         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2416         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2417
2418         if (!memcg)
2419                 return;
2420
2421         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2422
2423         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2424                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2425
2426         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2427         if (do_memsw_account())
2428                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2429
2430         page->mem_cgroup = NULL;
2431         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2432 }
2433 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2434
2435 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2436
2437 /*
2438  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2439  * zone->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2440  */
2441 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2442 {
2443         int i;
2444
2445         if (mem_cgroup_disabled())
2446                 return;
2447
2448         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2449                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2450
2451         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2452                        HPAGE_PMD_NR);
2453 }
2454 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2455
2456 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2457 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2458                                          bool charge)
2459 {
2460         int val = (charge) ? 1 : -1;
2461         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2462 }
2463
2464 /**
2465  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2466  * @entry: swap entry to be moved
2467  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2468  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2469  *
2470  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2471  * as the mem_cgroup's id of @from.
2472  *
2473  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2474  *
2475  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2476  * both res and memsw, and called css_get().
2477  */
2478 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2479                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2480 {
2481         unsigned short old_id, new_id;
2482
2483         old_id = mem_cgroup_id(from);
2484         new_id = mem_cgroup_id(to);
2485
2486         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2487                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2488                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2489                 return 0;
2490         }
2491         return -EINVAL;
2492 }
2493 #else
2494 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2495                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2496 {
2497         return -EINVAL;
2498 }
2499 #endif
2500
2501 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2502
2503 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2504                                    unsigned long limit)
2505 {
2506         unsigned long curusage;
2507         unsigned long oldusage;
2508         bool enlarge = false;
2509         int retry_count;
2510         int ret;
2511
2512         /*
2513          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2514          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2515          * of # of children which we should visit in this loop.
2516          */
2517         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2518                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2519
2520         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2521
2522         do {
2523                 if (signal_pending(current)) {
2524                         ret = -EINTR;
2525                         break;
2526                 }
2527
2528                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2529                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2530                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2531                         ret = -EINVAL;
2532                         break;
2533                 }
2534                 if (limit > memcg->memory.limit)
2535                         enlarge = true;
2536                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2537                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2538
2539                 if (!ret)
2540                         break;
2541
2542                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2543
2544                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2545                 /* Usage is reduced ? */
2546                 if (curusage >= oldusage)
2547                         retry_count--;
2548                 else
2549                         oldusage = curusage;
2550         } while (retry_count);
2551
2552         if (!ret && enlarge)
2553                 memcg_oom_recover(memcg);
2554
2555         return ret;
2556 }
2557
2558 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2559                                          unsigned long limit)
2560 {
2561         unsigned long curusage;
2562         unsigned long oldusage;
2563         bool enlarge = false;
2564         int retry_count;
2565         int ret;
2566
2567         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2568         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2569                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2570
2571         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2572
2573         do {
2574                 if (signal_pending(current)) {
2575                         ret = -EINTR;
2576                         break;
2577                 }
2578
2579                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2580                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2581                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2582                         ret = -EINVAL;
2583                         break;
2584                 }
2585                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2586                         enlarge = true;
2587                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2588                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2589
2590                 if (!ret)
2591                         break;
2592
2593                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2594
2595                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2596                 /* Usage is reduced ? */
2597                 if (curusage >= oldusage)
2598                         retry_count--;
2599                 else
2600                         oldusage = curusage;
2601         } while (retry_count);
2602
2603         if (!ret && enlarge)
2604                 memcg_oom_recover(memcg);
2605
2606         return ret;
2607 }
2608
2609 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
2610                                             gfp_t gfp_mask,
2611                                             unsigned long *total_scanned)
2612 {
2613         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2614         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
2615         unsigned long reclaimed;
2616         int loop = 0;
2617         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
2618         unsigned long excess;
2619         unsigned long nr_scanned;
2620
2621         if (order > 0)
2622                 return 0;
2623
2624         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
2625         /*
2626          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2627          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2628          * pressure
2629          */
2630         do {
2631                 if (next_mz)
2632                         mz = next_mz;
2633                 else
2634                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2635                 if (!mz)
2636                         break;
2637
2638                 nr_scanned = 0;
2639                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
2640                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2641                 nr_reclaimed += reclaimed;
2642                 *total_scanned += nr_scanned;
2643                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2644                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2645
2646                 /*
2647                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2648                  * it is time to move on to the next cgroup
2649                  */
2650                 next_mz = NULL;
2651                 if (!reclaimed)
2652                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2653
2654                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2655                 /*
2656                  * One school of thought says that we should not add
2657                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2658                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2659                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2660                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2661                  * term TODO.
2662                  */
2663                 /* If excess == 0, no tree ops */
2664                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2665                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2666                 css_put(&mz->memcg->css);
2667                 loop++;
2668                 /*
2669                  * Could not reclaim anything and there are no more
2670                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2671                  * reclaiming anything.
2672                  */
2673                 if (!nr_reclaimed &&
2674                         (next_mz == NULL ||
2675                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2676                         break;
2677         } while (!nr_reclaimed);
2678         if (next_mz)
2679                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2680         return nr_reclaimed;
2681 }
2682
2683 /*
2684  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2685  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2686  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2687  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2688  */
2689 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2690 {
2691         bool ret;
2692
2693         /*
2694          * The lock does not prevent addition or deletion of children, but
2695          * it prevents a new child from being initialized based on this
2696          * parent in css_online(), so it's enough to decide whether
2697          * hierarchically inherited attributes can still be changed or not.
2698          */
2699         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
2700
2701         rcu_read_lock();
2702         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2703         rcu_read_unlock();
2704         return ret;
2705 }
2706
2707 /*
2708  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
2709  * the rest to the parent.
2710  *
2711  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2712  */
2713 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2714 {
2715         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2716
2717         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2718         lru_add_drain_all();
2719         /* try to free all pages in this cgroup */
2720         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2721                 int progress;
2722
2723                 if (signal_pending(current))
2724                         return -EINTR;
2725
2726                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2727                                                         GFP_KERNEL, true);
2728                 if (!progress) {
2729                         nr_retries--;
2730                         /* maybe some writeback is necessary */
2731                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2732                 }
2733
2734         }
2735
2736         return 0;
2737 }
2738
2739 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2740                                             char *buf, size_t nbytes,
2741                                             loff_t off)
2742 {
2743         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2744
2745         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2746                 return -EINVAL;
2747         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2748 }
2749
2750 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2751                                      struct cftype *cft)
2752 {
2753         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2754 }
2755
2756 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2757                                       struct cftype *cft, u64 val)
2758 {
2759         int retval = 0;
2760         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2761         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2762
2763         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
2764
2765         if (memcg->use_hierarchy == val)
2766                 goto out;
2767
2768         /*
2769          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2770          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2771          * occur, provided the current cgroup has no children.
2772          *
2773          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2774          * set if there are no children.
2775          */
2776         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2777                                 (val == 1 || val == 0)) {
2778                 if (!memcg_has_children(memcg))
2779                         memcg->use_hierarchy = val;
2780                 else
2781                         retval = -EBUSY;
2782         } else
2783                 retval = -EINVAL;
2784
2785 out:
2786         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
2787
2788         return retval;
2789 }
2790
2791 static unsigned long tree_stat(struct mem_cgroup *memcg,
2792                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
2793 {
2794         struct mem_cgroup *iter;
2795         unsigned long val = 0;
2796
2797         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2798                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
2799
2800         return val;
2801 }
2802
2803 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2804 {
2805         unsigned long val;
2806
2807         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2808                 val = tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
2809                 val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
2810                 if (swap)
2811                         val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
2812         } else {
2813                 if (!swap)
2814                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2815                 else
2816                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2817         }
2818         return val;
2819 }
2820
2821 enum {
2822         RES_USAGE,
2823         RES_LIMIT,
2824         RES_MAX_USAGE,
2825         RES_FAILCNT,
2826         RES_SOFT_LIMIT,
2827 };
2828
2829 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2830                                struct cftype *cft)
2831 {
2832         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2833         struct page_counter *counter;
2834
2835         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2836         case _MEM:
2837                 counter = &memcg->memory;
2838                 break;
2839         case _MEMSWAP:
2840                 counter = &memcg->memsw;
2841                 break;
2842         case _KMEM:
2843                 counter = &memcg->kmem;
2844                 break;
2845         default:
2846                 BUG();
2847         }
2848
2849         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2850         case RES_USAGE:
2851                 if (counter == &memcg->memory)
2852                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
2853                 if (counter == &memcg->memsw)
2854                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
2855                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2856         case RES_LIMIT:
2857                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2858         case RES_MAX_USAGE:
2859                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2860         case RES_FAILCNT:
2861                 return counter->failcnt;
2862         case RES_SOFT_LIMIT:
2863                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2864         default:
2865                 BUG();
2866         }
2867 }
2868
2869 #ifndef CONFIG_SLOB
2870 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2871 {
2872         int err = 0;
2873         int memcg_id;
2874
2875         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2876         BUG_ON(memcg->kmem_state);
2877
2878         /*
2879          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
2880          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
2881          * already joined.
2882          *
2883          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
2884          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
2885          * place, which makes the value quite meaningless.
2886          *
2887          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
2888          * of course permitted.
2889          */
2890         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
2891         if (cgroup_is_populated(memcg->css.cgroup) ||
2892             (memcg->use_hierarchy && memcg_has_children(memcg)))
2893                 err = -EBUSY;
2894         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
2895         if (err)
2896                 goto out;
2897
2898         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2899         if (memcg_id < 0) {
2900                 err = memcg_id;
2901                 goto out;
2902         }
2903
2904         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2905         /*
2906          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
2907          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2908          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2909          * patched.
2910          */
2911         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2912         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
2913 out:
2914         return err;
2915 }
2916
2917 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2918 {
2919         int ret = 0;
2920         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2921
2922         if (!parent)
2923                 return 0;
2924
2925         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2926         /*
2927          * If the parent cgroup is not kmem-online now, it cannot be
2928          * onlined after this point, because it has at least one child
2929          * already.
2930          */
2931         if (memcg_kmem_online(parent) ||
2932             (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nokmem))
2933                 ret = memcg_online_kmem(memcg);
2934         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2935         return ret;
2936 }
2937
2938 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2939 {
2940         struct cgroup_subsys_state *css;
2941         struct mem_cgroup *parent, *child;
2942         int kmemcg_id;
2943
2944         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
2945                 return;
2946         /*
2947          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
2948          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
2949          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
2950          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
2951          */
2952         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
2953
2954         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
2955
2956         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
2957         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
2958
2959         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2960         if (!parent)
2961                 parent = root_mem_cgroup;
2962
2963         /*
2964          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
2965          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
2966          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
2967          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
2968          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
2969          * memcg_drain_all_list_lrus().
2970          */
2971         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
2972                 child = mem_cgroup_from_css(css);
2973                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
2974                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
2975                 if (!memcg->use_hierarchy)
2976                         break;
2977         }
2978         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
2979
2980         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
2981 }
2982
2983 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2984 {
2985         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
2986                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
2987                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
2988                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
2989         }
2990 }
2991 #else
2992 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2993 {
2994         return 0;
2995 }
2996 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2997 {
2998 }
2999 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3000 {
3001 }
3002 #endif /* !CONFIG_SLOB */
3003
3004 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3005 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3006                                    unsigned long limit)
3007 {
3008         int ret;
3009
3010         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3011         /* Top-level cgroup doesn't propagate from root */
3012         if (!memcg_kmem_online(memcg)) {
3013                 ret = memcg_online_kmem(memcg);
3014                 if (ret)
3015                         goto out;
3016         }
3017         ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
3018 out:
3019         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3020         return ret;
3021 }
3022 #else
3023 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3024                                    unsigned long limit)
3025 {
3026         return -EINVAL;
3027 }
3028 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3029
3030
3031 /*
3032  * The user of this function is...
3033  * RES_LIMIT.
3034  */
3035 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3036                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3037 {
3038         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3039         unsigned long nr_pages;
3040         int ret;
3041
3042         buf = strstrip(buf);
3043         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3044         if (ret)
3045                 return ret;
3046
3047         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3048         case RES_LIMIT:
3049                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3050                         ret = -EINVAL;
3051                         break;
3052                 }
3053                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3054                 case _MEM:
3055                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
3056                         break;
3057                 case _MEMSWAP:
3058                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
3059                         break;
3060                 case _KMEM:
3061                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3062                         break;
3063                 }
3064                 break;
3065         case RES_SOFT_LIMIT:
3066                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3067                 ret = 0;
3068                 break;
3069         }
3070         return ret ?: nbytes;
3071 }
3072
3073 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3074                                 size_t nbytes, loff_t off)
3075 {
3076         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3077         struct page_counter *counter;
3078
3079         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3080         case _MEM:
3081                 counter = &memcg->memory;
3082                 break;
3083         case _MEMSWAP:
3084                 counter = &memcg->memsw;
3085                 break;
3086         case _KMEM:
3087                 counter = &memcg->kmem;
3088                 break;
3089         default:
3090                 BUG();
3091         }
3092
3093         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3094         case RES_MAX_USAGE:
3095                 page_counter_reset_watermark(counter);
3096                 break;
3097         case RES_FAILCNT:
3098                 counter->failcnt = 0;
3099                 break;
3100         default:
3101                 BUG();
3102         }
3103
3104         return nbytes;
3105 }
3106
3107 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3108                                         struct cftype *cft)
3109 {
3110         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3111 }
3112
3113 #ifdef CONFIG_MMU
3114 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3115                                         struct cftype *cft, u64 val)
3116 {
3117         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3118
3119         if (val & ~MOVE_MASK)
3120                 return -EINVAL;
3121
3122         /*
3123          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3124          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3125          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3126          * affect task migrations starting after the change.
3127          */
3128         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3129         return 0;
3130 }
3131 #else
3132 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3133                                         struct cftype *cft, u64 val)
3134 {
3135         return -ENOSYS;
3136 }
3137 #endif
3138
3139 #ifdef CONFIG_NUMA
3140 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3141 {
3142         struct numa_stat {
3143                 const char *name;
3144                 unsigned int lru_mask;
3145         };
3146
3147         static const struct numa_stat stats[] = {
3148                 { "total", LRU_ALL },
3149                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3150                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3151                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3152         };
3153         const struct numa_stat *stat;
3154         int nid;
3155         unsigned long nr;
3156         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3157
3158         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3159                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3160                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3161                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3162                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3163                                                           stat->lru_mask);
3164                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3165                 }
3166                 seq_putc(m, '\n');
3167         }
3168
3169         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3170                 struct mem_cgroup *iter;
3171
3172                 nr = 0;
3173                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3174                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3175                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3176                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3177                         nr = 0;
3178                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3179                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3180                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3181                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3182                 }
3183                 seq_putc(m, '\n');
3184         }
3185
3186         return 0;
3187 }
3188 #endif /* CONFIG_NUMA */
3189
3190 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3191 {
3192         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3193         unsigned long memory, memsw;
3194         struct mem_cgroup *mi;
3195         unsigned int i;
3196
3197         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3198                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3199         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3200                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3201         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3202
3203         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3204                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3205                         continue;
3206                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3207                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3208         }
3209
3210         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3211                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3212                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3213
3214         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3215                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3216                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3217
3218         /* Hierarchical information */
3219         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3220         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3221                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3222                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3223         }
3224         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3225                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3226         if (do_memsw_account())
3227                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3228                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3229
3230         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3231                 unsigned long long val = 0;
3232
3233                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3234                         continue;
3235                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3236                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3237                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3238         }
3239
3240         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3241                 unsigned long long val = 0;
3242
3243                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3244                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3245                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3246                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3247         }
3248
3249         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3250                 unsigned long long val = 0;
3251
3252                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3253                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3254                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3255         }
3256
3257 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3258         {
3259                 int nid, zid;
3260                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3261                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3262                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3263                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3264
3265                 for_each_online_node(nid)
3266                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3267                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
3268                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3269
3270                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3271                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3272                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3273                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3274                         }
3275                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3276                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3277                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3278                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3279         }
3280 #endif
3281
3282         return 0;
3283 }
3284
3285 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3286                                       struct cftype *cft)
3287 {
3288         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3289
3290         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3291 }
3292
3293 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3294                                        struct cftype *cft, u64 val)
3295 {
3296         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3297
3298         if (val > 100)
3299                 return -EINVAL;
3300
3301         if (css->parent)
3302                 memcg->swappiness = val;
3303         else
3304                 vm_swappiness = val;
3305
3306         return 0;
3307 }
3308
3309 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3310 {
3311         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3312         unsigned long usage;
3313         int i;
3314
3315         rcu_read_lock();
3316         if (!swap)
3317                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3318         else
3319                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3320
3321         if (!t)
3322                 goto unlock;
3323
3324         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3325
3326         /*
3327          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3328          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3329          * call of __mem_cgroup_threshold().
3330          */
3331         i = t->current_threshold;
3332
3333         /*
3334          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3335          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3336          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3337          * only one element of the array here.
3338          */
3339         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3340                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3341
3342         /* i = current_threshold + 1 */
3343         i++;
3344
3345         /*
3346          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3347          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3348          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3349          * only one element of the array here.
3350          */
3351         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3352                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3353
3354         /* Update current_threshold */
3355         t->current_threshold = i - 1;
3356 unlock:
3357         rcu_read_unlock();
3358 }
3359
3360 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3361 {
3362         while (memcg) {
3363                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3364                 if (do_memsw_account())
3365                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3366
3367                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3368         }
3369 }
3370
3371 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3372 {
3373         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3374         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3375
3376         if (_a->threshold > _b->threshold)
3377                 return 1;
3378
3379         if (_a->threshold < _b->threshold)
3380                 return -1;
3381
3382         return 0;
3383 }
3384
3385 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3386 {
3387         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3388
3389         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3390
3391         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3392                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3393
3394         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3395         return 0;
3396 }
3397
3398 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3399 {
3400         struct mem_cgroup *iter;
3401
3402         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3403                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3404 }
3405
3406 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3407         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3408 {
3409         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3410         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3411         unsigned long threshold;
3412         unsigned long usage;
3413         int i, size, ret;
3414
3415         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3416         if (ret)
3417                 return ret;
3418
3419         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3420
3421         if (type == _MEM) {
3422                 thresholds = &memcg->thresholds;
3423                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3424         } else if (type == _MEMSWAP) {
3425                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3426                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3427         } else
3428                 BUG();
3429
3430         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3431         if (thresholds->primary)
3432                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3433
3434         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3435
3436         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3437         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3438                         GFP_KERNEL);
3439         if (!new) {
3440                 ret = -ENOMEM;
3441                 goto unlock;
3442         }
3443         new->size = size;
3444
3445         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3446         if (thresholds->primary) {
3447                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3448                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3449         }
3450
3451         /* Add new threshold */
3452         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3453         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3454
3455         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3456         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3457                         compare_thresholds, NULL);
3458
3459         /* Find current threshold */
3460         new->current_threshold = -1;
3461         for (i = 0; i < size; i++) {
3462                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3463                         /*
3464                          * new->current_threshold will not be used until
3465                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3466                          * it here.
3467                          */
3468                         ++new->current_threshold;
3469                 } else
3470                         break;
3471         }
3472
3473         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3474         kfree(thresholds->spare);
3475         thresholds->spare = thresholds->primary;
3476
3477         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3478
3479         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3480         synchronize_rcu();
3481
3482 unlock:
3483         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3484
3485         return ret;
3486 }
3487
3488 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3489         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3490 {
3491         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3492 }
3493
3494 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3495         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3496 {
3497         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3498 }
3499
3500 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3501         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3502 {
3503         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3504         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3505         unsigned long usage;
3506         int i, j, size;
3507
3508         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3509
3510         if (type == _MEM) {
3511                 thresholds = &memcg->thresholds;
3512                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3513         } else if (type == _MEMSWAP) {
3514                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3515                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3516         } else
3517                 BUG();
3518
3519         if (!thresholds->primary)
3520                 goto unlock;
3521
3522         /* Check if a threshold crossed before removing */
3523         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3524
3525         /* Calculate new number of threshold */
3526         size = 0;
3527         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3528                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3529                         size++;
3530         }
3531
3532         new = thresholds->spare;
3533
3534         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3535         if (!size) {
3536                 kfree(new);
3537                 new = NULL;
3538                 goto swap_buffers;
3539         }
3540
3541         new->size = size;
3542
3543         /* Copy thresholds and find current threshold */
3544         new->current_threshold = -1;
3545         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3546                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3547                         continue;
3548
3549                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3550                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3551                         /*
3552                          * new->current_threshold will not be used
3553                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3554                          * it here.
3555                          */
3556                         ++new->current_threshold;
3557                 }
3558                 j++;
3559         }
3560
3561 swap_buffers:
3562         /* Swap primary and spare array */
3563         thresholds->spare = thresholds->primary;
3564
3565         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3566
3567         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3568         synchronize_rcu();
3569
3570         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3571         if (!new) {
3572                 kfree(thresholds->spare);
3573                 thresholds->spare = NULL;
3574         }
3575 unlock:
3576         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3577 }
3578
3579 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3580         struct eventfd_ctx *eventfd)
3581 {
3582         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3583 }
3584
3585 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3586         struct eventfd_ctx *eventfd)
3587 {
3588         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3589 }
3590
3591 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3592         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3593 {
3594         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3595
3596         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3597         if (!event)
3598                 return -ENOMEM;
3599
3600         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3601
3602         event->eventfd = eventfd;
3603         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3604
3605         /* already in OOM ? */
3606         if (memcg->under_oom)
3607                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3608         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3609
3610         return 0;
3611 }
3612
3613 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3614         struct eventfd_ctx *eventfd)
3615 {
3616         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3617
3618         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3619
3620         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3621                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3622                         list_del(&ev->list);
3623                         kfree(ev);
3624                 }
3625         }
3626
3627         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3628 }
3629
3630 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3631 {
3632         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3633
3634         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3635         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3636         return 0;
3637 }
3638
3639 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3640         struct cftype *cft, u64 val)
3641 {
3642         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3643
3644         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3645         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3646                 return -EINVAL;
3647
3648         memcg->oom_kill_disable = val;
3649         if (!val)
3650                 memcg_oom_recover(memcg);
3651
3652         return 0;
3653 }
3654
3655 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3656
3657 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3658 {
3659         return &memcg->cgwb_list;
3660 }
3661
3662 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3663 {
3664         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3665 }
3666
3667 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3668 {
3669         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3670 }
3671
3672 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3673 {
3674         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3675 }
3676
3677 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3678 {
3679         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3680
3681         if (!memcg->css.parent)
3682                 return NULL;
3683
3684         return &memcg->cgwb_domain;
3685 }
3686
3687 /**
3688  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3689  * @wb: bdi_writeback in question
3690  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3691  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3692  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3693  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3694  *
3695  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3696  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3697  * is a bit more involved.
3698  *
3699  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3700  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3701  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3702  * available memory in the system.  The caller should further cap
3703  * *@pheadroom accordingly.
3704  */
3705 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3706                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3707                          unsigned long *pwriteback)
3708 {
3709         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3710         struct mem_cgroup *parent;
3711
3712         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
3713
3714         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3715         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3716         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3717                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3718         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3719
3720         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3721                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3722                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3723
3724                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3725                 memcg = parent;
3726         }
3727 }
3728
3729 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3730
3731 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3732 {
3733         return 0;
3734 }
3735
3736 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3737 {
3738 }
3739
3740 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3741 {
3742 }
3743
3744 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3745
3746 /*
3747  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3748  *
3749  * "cgroup.event_control" implementation.
3750  *
3751  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3752  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3753  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3754  *
3755  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3756  * possible.
3757  */
3758
3759 /*
3760  * Unregister event and free resources.
3761  *
3762  * Gets called from workqueue.
3763  */
3764 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3765 {
3766         struct mem_cgroup_event *event =
3767                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3768         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3769
3770         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3771
3772         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3773
3774         /* Notify userspace the event is going away. */
3775         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3776
3777         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3778         kfree(event);
3779         css_put(&memcg->css);
3780 }
3781
3782 /*
3783  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3784  *
3785  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3786  */
3787 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3788                             int sync, void *key)
3789 {
3790         struct mem_cgroup_event *event =
3791                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3792         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3793         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3794
3795         if (flags & POLLHUP) {
3796                 /*
3797                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3798                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3799                  * for us.
3800                  *
3801                  * We can't race against event freeing since the other
3802                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3803                  * which we hold.
3804                  */
3805                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3806                 if (!list_empty(&event->list)) {
3807                         list_del_init(&event->list);
3808                         /*
3809                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3810                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3811                          */
3812                         schedule_work(&event->remove);
3813                 }
3814                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3815         }
3816
3817         return 0;
3818 }
3819
3820 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3821                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3822 {
3823         struct mem_cgroup_event *event =
3824                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3825
3826         event->wqh = wqh;
3827         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3828 }
3829
3830 /*
3831  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3832  *
3833  * Parse input and register new cgroup event handler.
3834  *
3835  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3836  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3837  */
3838 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3839                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3840 {
3841         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3842         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3843         struct mem_cgroup_event *event;
3844         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3845         unsigned int efd, cfd;
3846         struct fd efile;
3847         struct fd cfile;
3848         const char *name;
3849         char *endp;
3850         int ret;
3851
3852         buf = strstrip(buf);
3853
3854         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3855         if (*endp != ' ')
3856                 return -EINVAL;
3857         buf = endp + 1;
3858
3859         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3860         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3861                 return -EINVAL;
3862         buf = endp + 1;
3863
3864         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3865         if (!event)
3866                 return -ENOMEM;
3867
3868         event->memcg = memcg;
3869         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3870         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3871         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3872         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3873
3874         efile = fdget(efd);
3875         if (!efile.file) {
3876                 ret = -EBADF;
3877                 goto out_kfree;
3878         }
3879
3880         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3881         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3882                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3883                 goto out_put_efile;
3884         }
3885
3886         cfile = fdget(cfd);
3887         if (!cfile.file) {
3888                 ret = -EBADF;
3889                 goto out_put_eventfd;
3890         }
3891
3892         /* the process need read permission on control file */
3893         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3894         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3895         if (ret < 0)
3896                 goto out_put_cfile;
3897
3898         /*
3899          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3900          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3901          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3902          * is for compatibility anyway.
3903          *
3904          * DO NOT ADD NEW FILES.
3905          */
3906         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3907
3908         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3909                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3910                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3911         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3912                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3913                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3914         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3915                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3916                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3917         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3918                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3919                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3920         } else {
3921                 ret = -EINVAL;
3922                 goto out_put_cfile;
3923         }
3924
3925         /*
3926          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3927          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3928          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3929          */
3930         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3931                                                &memory_cgrp_subsys);
3932         ret = -EINVAL;
3933         if (IS_ERR(cfile_css))
3934                 goto out_put_cfile;
3935         if (cfile_css != css) {
3936                 css_put(cfile_css);
3937                 goto out_put_cfile;
3938         }
3939
3940         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
3941         if (ret)
3942                 goto out_put_css;
3943
3944         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
3945
3946         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3947         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
3948         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3949
3950         fdput(cfile);
3951         fdput(efile);
3952
3953         return nbytes;
3954
3955 out_put_css:
3956         css_put(css);
3957 out_put_cfile:
3958         fdput(cfile);
3959 out_put_eventfd:
3960         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3961 out_put_efile:
3962         fdput(efile);
3963 out_kfree:
3964         kfree(event);
3965
3966         return ret;
3967 }
3968
3969 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
3970         {
3971                 .name = "usage_in_bytes",
3972                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
3973                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3974         },
3975         {
3976                 .name = "max_usage_in_bytes",
3977                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
3978                 .write = mem_cgroup_reset,
3979                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3980         },
3981         {
3982                 .name = "limit_in_bytes",
3983                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
3984                 .write = mem_cgroup_write,
3985                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3986         },
3987         {
3988                 .name = "soft_limit_in_bytes",
3989                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
3990                 .write = mem_cgroup_write,
3991                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3992         },
3993         {
3994                 .name = "failcnt",
3995                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
3996                 .write = mem_cgroup_reset,
3997                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3998         },
3999         {
4000                 .name = "stat",
4001                 .seq_show = memcg_stat_show,
4002         },
4003         {
4004                 .name = "force_empty",
4005                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4006         },
4007         {
4008                 .name = "use_hierarchy",
4009                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4010                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4011         },
4012         {
4013                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4014                 .write = memcg_write_event_control,
4015                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4016         },
4017         {
4018                 .name = "swappiness",
4019                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4020                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4021         },
4022         {
4023                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4024                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4025                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4026         },
4027         {
4028                 .name = "oom_control",
4029                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4030                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4031                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4032         },
4033         {
4034                 .name = "pressure_level",
4035         },
4036 #ifdef CONFIG_NUMA
4037         {
4038                 .name = "numa_stat",
4039                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4040         },
4041 #endif
4042 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4043         {
4044                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4045                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4046                 .write = mem_cgroup_write,
4047                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4048         },
4049         {
4050                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4051                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4052                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4053         },
4054         {
4055                 .name = "kmem.failcnt",
4056                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4057                 .write = mem_cgroup_reset,
4058                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4059         },
4060         {
4061                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4062                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4063                 .write = mem_cgroup_reset,
4064                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4065         },
4066 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4067         {
4068                 .name = "kmem.slabinfo",
4069                 .seq_start = slab_start,
4070                 .seq_next = slab_next,
4071                 .seq_stop = slab_stop,
4072                 .seq_show = memcg_slab_show,
4073         },
4074 #endif
4075 #endif
4076         { },    /* terminate */
4077 };
4078
4079 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4080 {
4081         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4082         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4083         int zone, tmp = node;
4084         /*
4085          * This routine is called against possible nodes.
4086          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4087          *
4088          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4089          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4090          *       function.
4091          */
4092         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4093                 tmp = -1;
4094         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4095         if (!pn)
4096                 return 1;
4097
4098         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4099                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4100                 lruvec_init(&mz->lruvec);
4101                 mz->usage_in_excess = 0;
4102                 mz->on_tree = false;
4103                 mz->memcg = memcg;
4104         }
4105         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4106         return 0;
4107 }
4108
4109 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4110 {
4111         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4112 }
4113
4114 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4115 {
4116         struct mem_cgroup *memcg;
4117         size_t size;
4118
4119         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4120         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4121
4122         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4123         if (!memcg)
4124                 return NULL;
4125
4126         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4127         if (!memcg->stat)
4128                 goto out_free;
4129
4130         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4131                 goto out_free_stat;
4132
4133         return memcg;
4134
4135 out_free_stat:
4136         free_percpu(memcg->stat);
4137 out_free:
4138         kfree(memcg);
4139         return NULL;
4140 }
4141
4142 /*
4143  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4144  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4145  *
4146  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4147  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4148  * it goes down to 0.
4149  *
4150  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4151  */
4152
4153 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4154 {
4155         int node;
4156
4157         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4158
4159         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4160
4161         for_each_node(node)
4162                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4163
4164         free_percpu(memcg->stat);
4165         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4166         kfree(memcg);
4167 }
4168
4169 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4170 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4171 {
4172         struct mem_cgroup *memcg;
4173         long error = -ENOMEM;
4174         int node;
4175
4176         memcg = mem_cgroup_alloc();
4177         if (!memcg)
4178                 return ERR_PTR(error);
4179
4180         for_each_node(node)
4181                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4182                         goto free_out;
4183
4184         /* root ? */
4185         if (parent_css == NULL) {
4186                 root_mem_cgroup = memcg;
4187                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4188                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4189                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4190                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4191                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4192         }
4193
4194         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4195         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4196         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4197         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4198         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4199         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4200         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4201         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4202         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4203 #ifndef CONFIG_SLOB
4204         memcg->kmemcg_id = -1;
4205 #endif
4206 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4207         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4208 #endif
4209 #ifdef CONFIG_INET
4210         memcg->socket_pressure = jiffies;
4211 #endif
4212         return &memcg->css;
4213
4214 free_out:
4215         __mem_cgroup_free(memcg);
4216         return ERR_PTR(error);
4217 }
4218
4219 static int
4220 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4221 {
4222         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4223         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css->parent);
4224         int ret;
4225
4226         if (css->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
4227                 return -ENOSPC;
4228
4229         if (!parent)
4230                 return 0;
4231
4232         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4233
4234         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4235         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4236         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4237
4238         if (parent->use_hierarchy) {
4239                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4240                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4241                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4242                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4243                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4244
4245                 /*
4246                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
4247                  * core guarantees its existence.
4248                  */
4249         } else {
4250                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4251                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4252                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4253                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4254                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4255                 /*
4256                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4257                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4258                  * unfortunate state in our controller.
4259                  */
4260                 if (parent != root_mem_cgroup)
4261                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4262         }
4263         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4264
4265         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
4266         if (ret)
4267                 return ret;
4268
4269 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4270         ret = tcp_init_cgroup(memcg);
4271         if (ret)
4272                 return ret;
4273 #endif
4274
4275 #ifdef CONFIG_INET
4276         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4277                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4278 #endif
4279
4280         /*
4281          * Make sure the memcg is initialized: mem_cgroup_iter()
4282          * orders reading memcg->initialized against its callers
4283          * reading the memcg members.
4284          */
4285         smp_store_release(&memcg->initialized, 1);
4286
4287         return 0;
4288 }
4289
4290 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4291 {
4292         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4293         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4294
4295         /*
4296          * Unregister events and notify userspace.
4297          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4298          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4299          */
4300         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4301         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4302                 list_del_init(&event->list);
4303                 schedule_work(&event->remove);
4304         }
4305         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4306
4307         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4308
4309         memcg_offline_kmem(memcg);
4310
4311         wb_memcg_offline(memcg);
4312 }
4313
4314 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4315 {
4316         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4317
4318         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4319 }
4320
4321 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4322 {
4323         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4324
4325 #ifdef CONFIG_INET
4326         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4327                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4328 #endif
4329
4330         memcg_free_kmem(memcg);
4331
4332 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4333         tcp_destroy_cgroup(memcg);
4334 #endif
4335
4336         __mem_cgroup_free(memcg);
4337 }
4338
4339 /**
4340  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4341  * @css: the target css
4342  *
4343  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4344  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4345  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4346  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4347  * made visible again.
4348  *
4349  * The current implementation only resets the essential configurations.
4350  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4351  */
4352 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4353 {
4354         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4355
4356         mem_cgroup_resize_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4357         mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4358         memcg_update_kmem_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4359         memcg->low = 0;
4360         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4361         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4362         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4363 }
4364
4365 #ifdef CONFIG_MMU
4366 /* Handlers for move charge at task migration. */
4367 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4368 {
4369         int ret;
4370
4371         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4372         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4373         if (!ret) {
4374                 mc.precharge += count;
4375                 return ret;
4376         }
4377
4378         /* Try charges one by one with reclaim */
4379         while (count--) {
4380                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
4381                 if (ret)
4382                         return ret;
4383                 mc.precharge++;
4384                 cond_resched();
4385         }
4386         return 0;
4387 }
4388
4389 /**
4390  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4391  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4392  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4393  * @ptent: the pte to be checked
4394  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4395  *
4396  * Returns
4397  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4398  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4399  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4400  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4401  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4402  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4403  *     in target->ent.
4404  *
4405  * Called with pte lock held.
4406  */
4407 union mc_target {
4408         struct page     *page;
4409         swp_entry_t     ent;
4410 };
4411
4412 enum mc_target_type {
4413         MC_TARGET_NONE = 0,
4414         MC_TARGET_PAGE,
4415         MC_TARGET_SWAP,
4416 };
4417
4418 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4419                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4420 {
4421         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4422
4423         if (!page || !page_mapped(page))
4424                 return NULL;
4425         if (PageAnon(page)) {
4426                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4427                         return NULL;
4428         } else {
4429                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4430                         return NULL;
4431         }
4432         if (!get_page_unless_zero(page))
4433                 return NULL;
4434
4435         return page;
4436 }
4437
4438 #ifdef CONFIG_SWAP
4439 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4440                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4441 {
4442         struct page *page = NULL;
4443         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4444
4445         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4446                 return NULL;
4447         /*
4448          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4449          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4450          */
4451         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
4452         if (do_memsw_account())
4453                 entry->val = ent.val;
4454
4455         return page;
4456 }
4457 #else
4458 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4459                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4460 {
4461         return NULL;
4462 }
4463 #endif
4464
4465 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4466                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4467 {
4468         struct page *page = NULL;
4469         struct address_space *mapping;
4470         pgoff_t pgoff;
4471
4472         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4473                 return NULL;
4474         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4475                 return NULL;
4476
4477         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4478         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4479
4480         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4481 #ifdef CONFIG_SWAP
4482         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4483         if (shmem_mapping(mapping)) {
4484                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4485                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4486                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4487                         if (do_memsw_account())
4488                                 *entry = swp;
4489                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
4490                 }
4491         } else
4492                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4493 #else
4494         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4495 #endif
4496         return page;
4497 }
4498
4499 /**
4500  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4501  * @page: the page
4502  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
4503  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4504  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4505  *
4506  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4507  *
4508  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4509  * from old cgroup.
4510  */
4511 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4512                                    bool compound,
4513                                    struct mem_cgroup *from,
4514                                    struct mem_cgroup *to)
4515 {
4516         unsigned long flags;
4517         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4518         int ret;
4519         bool anon;
4520
4521         VM_BUG_ON(from == to);
4522         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4523         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4524
4525         /*
4526          * Prevent mem_cgroup_replace_page() from looking at
4527          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4528          */
4529         ret = -EBUSY;
4530         if (!trylock_page(page))
4531                 goto out;
4532
4533         ret = -EINVAL;
4534         if (page->mem_cgroup != from)
4535                 goto out_unlock;
4536
4537         anon = PageAnon(page);
4538
4539         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4540
4541         if (!anon && page_mapped(page)) {
4542                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4543                                nr_pages);
4544                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4545                                nr_pages);
4546         }
4547
4548         /*
4549          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4550          * mem_cgroup_update_page_stat() will serialize updates to PageDirty.
4551          * So mapping should be stable for dirty pages.
4552          */
4553         if (!anon && PageDirty(page)) {
4554                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4555
4556                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4557                         __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4558                                        nr_pages);
4559                         __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4560                                        nr_pages);
4561                 }
4562         }
4563
4564         if (PageWriteback(page)) {
4565                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4566                                nr_pages);
4567                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4568                                nr_pages);
4569         }
4570
4571         /*
4572          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4573          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4574          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4575          */
4576
4577         /* caller should have done css_get */
4578         page->mem_cgroup = to;
4579         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4580
4581         ret = 0;
4582
4583         local_irq_disable();
4584         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4585         memcg_check_events(to, page);
4586         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4587         memcg_check_events(from, page);
4588         local_irq_enable();
4589 out_unlock:
4590         unlock_page(page);
4591 out:
4592         return ret;
4593 }
4594
4595 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4596                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4597 {
4598         struct page *page = NULL;
4599         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4600         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4601
4602         if (pte_present(ptent))
4603                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4604         else if (is_swap_pte(ptent))
4605                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4606         else if (pte_none(ptent))
4607                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4608
4609         if (!page && !ent.val)
4610                 return ret;
4611         if (page) {
4612                 /*
4613                  * Do only loose check w/o serialization.
4614                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4615                  * not under LRU exclusion.
4616                  */
4617                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4618                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4619                         if (target)
4620                                 target->page = page;
4621                 }
4622                 if (!ret || !target)
4623                         put_page(page);
4624         }
4625         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4626         if (ent.val && !ret &&
4627             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4628                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4629                 if (target)
4630                         target->ent = ent;
4631         }
4632         return ret;
4633 }
4634
4635 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4636 /*
4637  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4638  * support them for now.
4639  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4640  */
4641 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4642                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4643 {
4644         struct page *page = NULL;
4645         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4646
4647         page = pmd_page(pmd);
4648         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4649         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4650                 return ret;
4651         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4652                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4653                 if (target) {
4654                         get_page(page);
4655                         target->page = page;
4656                 }
4657         }
4658         return ret;
4659 }
4660 #else
4661 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4662                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4663 {
4664         return MC_TARGET_NONE;
4665 }
4666 #endif
4667
4668 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4669                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4670                                         struct mm_walk *walk)
4671 {
4672         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4673         pte_t *pte;
4674         spinlock_t *ptl;
4675
4676         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl)) {
4677                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4678                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4679                 spin_unlock(ptl);
4680                 return 0;
4681         }
4682
4683         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4684                 return 0;
4685         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4686         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4687                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4688                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4689         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4690         cond_resched();
4691
4692         return 0;
4693 }
4694
4695 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4696 {
4697         unsigned long precharge;
4698
4699         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4700                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4701                 .mm = mm,
4702         };
4703         down_read(&mm->mmap_sem);
4704         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4705         up_read(&mm->mmap_sem);
4706
4707         precharge = mc.precharge;
4708         mc.precharge = 0;
4709
4710         return precharge;
4711 }
4712
4713 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4714 {
4715         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4716
4717         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4718         mc.moving_task = current;
4719         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4720 }
4721
4722 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4723 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4724 {
4725         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4726         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4727
4728         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4729         if (mc.precharge) {
4730                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4731                 mc.precharge = 0;
4732         }
4733         /*
4734          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4735          * we must uncharge here.
4736          */
4737         if (mc.moved_charge) {
4738                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4739                 mc.moved_charge = 0;
4740         }
4741         /* we must fixup refcnts and charges */
4742         if (mc.moved_swap) {
4743                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4744                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4745                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4746
4747                 /*
4748                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4749                  * should uncharge to->memory.
4750                  */
4751                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4752                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4753
4754                 css_put_many(&mc.from->css, mc.moved_swap);
4755
4756                 /* we've already done css_get(mc.to) */
4757                 mc.moved_swap = 0;
4758         }
4759         memcg_oom_recover(from);
4760         memcg_oom_recover(to);
4761         wake_up_all(&mc.waitq);
4762 }
4763
4764 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4765 {
4766         /*
4767          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4768          * task migration.
4769          */
4770         mc.moving_task = NULL;
4771         __mem_cgroup_clear_mc();
4772         spin_lock(&mc.lock);
4773         mc.from = NULL;
4774         mc.to = NULL;
4775         spin_unlock(&mc.lock);
4776 }
4777
4778 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4779 {
4780         struct cgroup_subsys_state *css;
4781         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
4782         struct mem_cgroup *from;
4783         struct task_struct *leader, *p;
4784         struct mm_struct *mm;
4785         unsigned long move_flags;
4786         int ret = 0;
4787
4788         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
4789         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
4790                 return 0;
4791
4792         /*
4793          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
4794          * where charge immigration is not used.  Perform charge
4795          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
4796          * multiple.
4797          */
4798         p = NULL;
4799         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
4800                 WARN_ON_ONCE(p);
4801                 p = leader;
4802                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4803         }
4804         if (!p)
4805                 return 0;
4806
4807         /*
4808          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
4809          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
4810          * So we need to save it, and keep it going.
4811          */
4812         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
4813         if (!move_flags)
4814                 return 0;
4815
4816         from = mem_cgroup_from_task(p);
4817
4818         VM_BUG_ON(from == memcg);
4819
4820         mm = get_task_mm(p);
4821         if (!mm)
4822                 return 0;
4823         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
4824         if (mm->owner == p) {
4825                 VM_BUG_ON(mc.from);
4826                 VM_BUG_ON(mc.to);
4827                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
4828                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
4829                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
4830
4831                 spin_lock(&mc.lock);
4832                 mc.from = from;
4833                 mc.to = memcg;
4834                 mc.flags = move_flags;
4835                 spin_unlock(&mc.lock);
4836                 /* We set mc.moving_task later */
4837
4838                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
4839                 if (ret)
4840                         mem_cgroup_clear_mc();
4841         }
4842         mmput(mm);
4843         return ret;
4844 }
4845
4846 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4847 {
4848         if (mc.to)
4849                 mem_cgroup_clear_mc();
4850 }
4851
4852 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
4853                                 unsigned long addr, unsigned long end,
4854                                 struct mm_walk *walk)
4855 {
4856         int ret = 0;
4857         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4858         pte_t *pte;
4859         spinlock_t *ptl;
4860         enum mc_target_type target_type;
4861         union mc_target target;
4862         struct page *page;
4863
4864         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl)) {
4865                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
4866                         spin_unlock(ptl);
4867                         return 0;
4868                 }
4869                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
4870                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
4871                         page = target.page;
4872                         if (!isolate_lru_page(page)) {
4873                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
4874                                                              mc.from, mc.to)) {
4875                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
4876                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
4877                                 }
4878                                 putback_lru_page(page);
4879                         }
4880                         put_page(page);
4881                 }
4882                 spin_unlock(ptl);
4883                 return 0;
4884         }
4885
4886         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4887                 return 0;
4888 retry:
4889         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4890         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
4891                 pte_t ptent = *(pte++);
4892                 swp_entry_t ent;
4893
4894                 if (!mc.precharge)
4895                         break;
4896
4897                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
4898                 case MC_TARGET_PAGE:
4899                         page = target.page;
4900                         /*
4901                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
4902                          * can be done but it would be too convoluted so simply
4903                          * ignore such a partial THP and keep it in original
4904                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
4905                          */
4906                         if (PageTransCompound(page))
4907                                 goto put;
4908                         if (isolate_lru_page(page))
4909                                 goto put;
4910                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
4911                                                 mc.from, mc.to)) {
4912                                 mc.precharge--;
4913                                 /* we uncharge from mc.from later. */
4914                                 mc.moved_charge++;
4915                         }
4916                         putback_lru_page(page);
4917 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
4918                         put_page(page);
4919                         break;
4920                 case MC_TARGET_SWAP:
4921                         ent = target.ent;
4922                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
4923                                 mc.precharge--;
4924                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
4925                                 mc.moved_swap++;
4926                         }
4927                         break;
4928                 default:
4929                         break;
4930                 }
4931         }
4932         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4933         cond_resched();
4934
4935         if (addr != end) {
4936                 /*
4937                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
4938                  * We try charge one by one, but don't do any additional
4939                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
4940                  * phase.
4941                  */
4942                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
4943                 if (!ret)
4944                         goto retry;
4945         }
4946
4947         return ret;
4948 }
4949
4950 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
4951 {
4952         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
4953                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
4954                 .mm = mm,
4955         };
4956
4957         lru_add_drain_all();
4958         /*
4959          * Signal mem_cgroup_begin_page_stat() to take the memcg's
4960          * move_lock while we're moving its pages to another memcg.
4961          * Then wait for already started RCU-only updates to finish.
4962          */
4963         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
4964         synchronize_rcu();
4965 retry:
4966         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
4967                 /*
4968                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
4969                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
4970                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
4971                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
4972                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
4973                  */
4974                 __mem_cgroup_clear_mc();
4975                 cond_resched();
4976                 goto retry;
4977         }
4978         /*
4979          * When we have consumed all precharges and failed in doing
4980          * additional charge, the page walk just aborts.
4981          */
4982         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_move_charge_walk);
4983         up_read(&mm->mmap_sem);
4984         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
4985 }
4986
4987 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_taskset *tset)
4988 {
4989         struct cgroup_subsys_state *css;
4990         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset, &css);
4991         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
4992
4993         if (mm) {
4994                 if (mc.to)
4995                         mem_cgroup_move_charge(mm);
4996                 mmput(mm);
4997         }
4998         if (mc.to)
4999                 mem_cgroup_clear_mc();
5000 }
5001 #else   /* !CONFIG_MMU */
5002 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5003 {
5004         return 0;
5005 }
5006 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5007 {
5008 }
5009 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_taskset *tset)
5010 {
5011 }
5012 #endif
5013
5014 /*
5015  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5016  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5017  * attempt.
5018  */
5019 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5020 {
5021         /*
5022          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5023          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5024          * on for the root memcg is enough.
5025          */
5026         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5027                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5028         else
5029                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5030 }
5031
5032 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5033                                struct cftype *cft)
5034 {
5035         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5036
5037         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5038 }
5039
5040 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5041 {
5042         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5043         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5044
5045         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5046                 seq_puts(m, "max\n");
5047         else
5048                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5049
5050         return 0;
5051 }
5052
5053 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5054                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5055 {
5056         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5057         unsigned long low;
5058         int err;
5059
5060         buf = strstrip(buf);
5061         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5062         if (err)
5063                 return err;
5064
5065         memcg->low = low;
5066
5067         return nbytes;
5068 }
5069
5070 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5071 {
5072         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5073         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5074
5075         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5076                 seq_puts(m, "max\n");
5077         else
5078                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5079
5080         return 0;
5081 }
5082
5083 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5084                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5085 {
5086         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5087         unsigned long high;
5088         int err;
5089
5090         buf = strstrip(buf);
5091         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5092         if (err)
5093                 return err;
5094
5095         memcg->high = high;
5096
5097         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5098         return nbytes;
5099 }
5100
5101 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5102 {
5103         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5104         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5105
5106         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5107                 seq_puts(m, "max\n");
5108         else
5109                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5110
5111         return 0;
5112 }
5113
5114 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5115                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5116 {
5117         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5118         unsigned long max;
5119         int err;
5120
5121         buf = strstrip(buf);
5122         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5123         if (err)
5124                 return err;
5125
5126         err = mem_cgroup_resize_limit(memcg, max);
5127         if (err)
5128                 return err;
5129
5130         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5131         return nbytes;
5132 }
5133
5134 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5135 {
5136         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5137
5138         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5139         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5140         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5141         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5142
5143         return 0;
5144 }
5145
5146 static struct cftype memory_files[] = {
5147         {
5148                 .name = "current",
5149                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5150                 .read_u64 = memory_current_read,
5151         },
5152         {
5153                 .name = "low",
5154                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5155                 .seq_show = memory_low_show,
5156                 .write = memory_low_write,
5157         },
5158         {
5159                 .name = "high",
5160                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5161                 .seq_show = memory_high_show,
5162                 .write = memory_high_write,
5163         },
5164         {
5165                 .name = "max",
5166                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5167                 .seq_show = memory_max_show,
5168                 .write = memory_max_write,
5169         },
5170         {
5171                 .name = "events",
5172                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5173                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5174                 .seq_show = memory_events_show,
5175         },
5176         { }     /* terminate */
5177 };
5178
5179 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5180         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5181         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5182         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5183         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5184         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5185         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5186         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5187         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5188         .attach = mem_cgroup_move_task,
5189         .bind = mem_cgroup_bind,
5190         .dfl_cftypes = memory_files,
5191         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5192         .early_init = 0,
5193 };
5194
5195 /**
5196  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5197  * @root: the highest ancestor to consider
5198  * @memcg: the memory cgroup to check
5199  *
5200  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5201  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5202  */
5203 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5204 {
5205         if (mem_cgroup_disabled())
5206                 return false;
5207
5208         /*
5209          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5210          * it's never low when looked at directly, and it is not
5211          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5212          */
5213
5214         if (memcg == root_mem_cgroup)
5215                 return false;
5216
5217         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5218                 return false;
5219
5220         while (memcg != root) {
5221                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5222
5223                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5224                         break;
5225
5226                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5227                         return false;
5228         }
5229         return true;
5230 }
5231
5232 /**
5233  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5234  * @page: page to charge
5235  * @mm: mm context of the victim
5236  * @gfp_mask: reclaim mode
5237  * @memcgp: charged memcg return
5238  *
5239  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5240  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5241  *
5242  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5243  * Otherwise, an error code is returned.
5244  *
5245  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5246  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5247  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5248  */
5249 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5250                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5251                           bool compound)
5252 {
5253         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5254         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5255         int ret = 0;
5256
5257         if (mem_cgroup_disabled())
5258                 goto out;
5259
5260         if (PageSwapCache(page)) {
5261                 /*
5262                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5263                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5264                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5265                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5266                  * in turn serializes uncharging.
5267                  */
5268                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5269                 if (page->mem_cgroup)
5270                         goto out;
5271
5272                 if (do_memsw_account()) {
5273                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5274                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5275
5276                         rcu_read_lock();
5277                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5278                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5279                                 memcg = NULL;
5280                         rcu_read_unlock();
5281                 }
5282         }
5283
5284         if (!memcg)
5285                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5286
5287         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5288
5289         css_put(&memcg->css);
5290 out:
5291         *memcgp = memcg;
5292         return ret;
5293 }
5294
5295 /**
5296  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5297  * @page: page to charge
5298  * @memcg: memcg to charge the page to
5299  * @lrucare: page might be on LRU already
5300  *
5301  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5302  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5303  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5304  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5305  *
5306  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5307  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5308  *
5309  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5310  */
5311 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5312                               bool lrucare, bool compound)
5313 {
5314         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5315
5316         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5317         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5318
5319         if (mem_cgroup_disabled())
5320                 return;
5321         /*
5322          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5323          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5324          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5325          */
5326         if (!memcg)
5327                 return;
5328
5329         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5330
5331         local_irq_disable();
5332         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5333         memcg_check_events(memcg, page);
5334         local_irq_enable();
5335
5336         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
5337                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5338                 /*
5339                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5340                  * let's not wait for it.  The page already received a
5341                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5342                  */
5343                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5344         }
5345 }
5346
5347 /**
5348  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5349  * @page: page to charge
5350  * @memcg: memcg to charge the page to
5351  *
5352  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5353  */
5354 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5355                 bool compound)
5356 {
5357         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5358
5359         if (mem_cgroup_disabled())
5360                 return;
5361         /*
5362          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5363          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5364          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5365          */
5366         if (!memcg)
5367                 return;
5368
5369         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5370 }
5371
5372 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5373                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5374                            unsigned long nr_huge, struct page *dummy_page)
5375 {
5376         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file;
5377         unsigned long flags;
5378
5379         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5380                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5381                 if (do_memsw_account())
5382                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5383                 memcg_oom_recover(memcg);
5384         }
5385
5386         local_irq_save(flags);
5387         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5388         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5389         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5390         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5391         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5392         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5393         local_irq_restore(flags);
5394
5395         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5396                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5397 }
5398
5399 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5400 {
5401         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5402         unsigned long nr_anon = 0;
5403         unsigned long nr_file = 0;
5404         unsigned long nr_huge = 0;
5405         unsigned long pgpgout = 0;
5406         struct list_head *next;
5407         struct page *page;
5408
5409         next = page_list->next;
5410         do {
5411                 unsigned int nr_pages = 1;
5412
5413                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5414                 next = page->lru.next;
5415
5416                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5417                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5418
5419                 if (!page->mem_cgroup)
5420                         continue;
5421
5422                 /*
5423                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5424                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5425                  * exclusive access to the page.
5426                  */
5427
5428                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5429                         if (memcg) {
5430                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5431                                                nr_huge, page);
5432                                 pgpgout = nr_anon = nr_file = nr_huge = 0;
5433                         }
5434                         memcg = page->mem_cgroup;
5435                 }
5436
5437                 if (PageTransHuge(page)) {
5438                         nr_pages <<= compound_order(page);
5439                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5440                         nr_huge += nr_pages;
5441                 }
5442
5443                 if (PageAnon(page))
5444                         nr_anon += nr_pages;
5445                 else
5446                         nr_file += nr_pages;
5447
5448                 page->mem_cgroup = NULL;
5449
5450                 pgpgout++;
5451         } while (next != page_list);
5452
5453         if (memcg)
5454                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5455                                nr_huge, page);
5456 }
5457
5458 /**
5459  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5460  * @page: page to uncharge
5461  *
5462  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5463  * mem_cgroup_commit_charge().
5464  */
5465 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5466 {
5467         if (mem_cgroup_disabled())
5468                 return;
5469
5470         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5471         if (!page->mem_cgroup)
5472                 return;
5473
5474         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5475         uncharge_list(&page->lru);
5476 }
5477
5478 /**
5479  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5480  * @page_list: list of pages to uncharge
5481  *
5482  * Uncharge a list of pages previously charged with
5483  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5484  */
5485 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5486 {
5487         if (mem_cgroup_disabled())
5488                 return;
5489
5490         if (!list_empty(page_list))
5491                 uncharge_list(page_list);
5492 }
5493
5494 /**
5495  * mem_cgroup_replace_page - migrate a charge to another page
5496  * @oldpage: currently charged page
5497  * @newpage: page to transfer the charge to
5498  *
5499  * Migrate the charge from @oldpage to @newpage.
5500  *
5501  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5502  * Either or both pages might be on the LRU already.
5503  */
5504 void mem_cgroup_replace_page(struct page *oldpage, struct page *newpage)
5505 {
5506         struct mem_cgroup *memcg;
5507         int isolated;
5508
5509         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5510         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5511         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5512         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5513                        newpage);
5514
5515         if (mem_cgroup_disabled())
5516                 return;
5517
5518         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5519         if (newpage->mem_cgroup)
5520                 return;
5521
5522         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
5523         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5524         if (!memcg)
5525                 return;
5526
5527         lock_page_lru(oldpage, &isolated);
5528         oldpage->mem_cgroup = NULL;
5529         unlock_page_lru(oldpage, isolated);
5530
5531         commit_charge(newpage, memcg, true);
5532 }
5533
5534 #ifdef CONFIG_INET
5535
5536 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
5537 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
5538
5539 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
5540 {
5541         struct mem_cgroup *memcg;
5542
5543         /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
5544          * filled. It won't however, necessarily happen from
5545          * process context. So the test for root memcg given
5546          * the current task's memcg won't help us in this case.
5547          *
5548          * Respecting the original socket's memcg is a better
5549          * decision in this case.
5550          */
5551         if (sk->sk_memcg) {
5552                 BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_memcg));
5553                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
5554                 return;
5555         }
5556
5557         rcu_read_lock();
5558         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
5559         if (memcg == root_mem_cgroup)
5560                 goto out;
5561 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5562         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcp_mem.active)
5563                 goto out;
5564 #endif
5565         if (css_tryget_online(&memcg->css))
5566                 sk->sk_memcg = memcg;
5567 out:
5568         rcu_read_unlock();
5569 }
5570 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
5571
5572 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
5573 {
5574         WARN_ON(!sk->sk_memcg);
5575         css_put(&sk->sk_memcg->css);
5576 }
5577
5578 /**
5579  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
5580  * @memcg: memcg to charge
5581  * @nr_pages: number of pages to charge
5582  *
5583  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
5584  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
5585  */
5586 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5587 {
5588         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
5589
5590 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5591         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5592                 struct page_counter *counter;
5593
5594                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcp_mem.memory_allocated,
5595                                             nr_pages, &counter)) {
5596                         memcg->tcp_mem.memory_pressure = 0;
5597                         return true;
5598                 }
5599                 page_counter_charge(&memcg->tcp_mem.memory_allocated, nr_pages);
5600                 memcg->tcp_mem.memory_pressure = 1;
5601                 return false;
5602         }
5603 #endif
5604         /* Don't block in the packet receive path */
5605         if (in_softirq())
5606                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
5607
5608         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
5609                 return true;
5610
5611         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
5612         return false;
5613 }
5614
5615 /**
5616  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
5617  * @memcg - memcg to uncharge
5618  * @nr_pages - number of pages to uncharge
5619  */
5620 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5621 {
5622 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5623         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5624                 page_counter_uncharge(&memcg->tcp_mem.memory_allocated,
5625                                       nr_pages);
5626                 return;
5627         }
5628 #endif
5629         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5630         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5631 }
5632
5633 #endif /* CONFIG_INET */
5634
5635 static int __init cgroup_memory(char *s)
5636 {
5637         char *token;
5638
5639         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
5640                 if (!*token)
5641                         continue;
5642                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
5643                         cgroup_memory_nosocket = true;
5644                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
5645                         cgroup_memory_nokmem = true;
5646         }
5647         return 0;
5648 }
5649 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
5650
5651 /*
5652  * subsys_initcall() for memory controller.
5653  *
5654  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
5655  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
5656  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
5657  * be initialized from here.
5658  */
5659 static int __init mem_cgroup_init(void)
5660 {
5661         int cpu, node;
5662
5663         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
5664
5665         for_each_possible_cpu(cpu)
5666                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5667                           drain_local_stock);
5668
5669         for_each_node(node) {
5670                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5671                 int zone;
5672
5673                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5674                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5675
5676                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
5677                         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
5678
5679                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
5680                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
5681                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
5682                 }
5683                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5684         }
5685
5686         return 0;
5687 }
5688 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5689
5690 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5691 /**
5692  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5693  * @page: page whose memsw charge to transfer
5694  * @entry: swap entry to move the charge to
5695  *
5696  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5697  */
5698 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5699 {
5700         struct mem_cgroup *memcg;
5701         unsigned short oldid;
5702
5703         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5704         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5705
5706         if (!do_memsw_account())
5707                 return;
5708
5709         memcg = page->mem_cgroup;
5710
5711         /* Readahead page, never charged */
5712         if (!memcg)
5713                 return;
5714
5715         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5716         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5717         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5718
5719         page->mem_cgroup = NULL;
5720
5721         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5722                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5723
5724         /*
5725          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
5726          * mapping->tree_lock lock which is taken with interrupts-off. It is
5727          * important here to have the interrupts disabled because it is the
5728          * only synchronisation we have for udpating the per-CPU variables.
5729          */
5730         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5731         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, false, -1);
5732         memcg_check_events(memcg, page);
5733 }
5734
5735 /**
5736  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5737  * @entry: swap entry to uncharge
5738  *
5739  * Drop the memsw charge associated with @entry.
5740  */
5741 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5742 {
5743         struct mem_cgroup *memcg;
5744         unsigned short id;
5745
5746         if (!do_memsw_account())
5747                 return;
5748
5749         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5750         rcu_read_lock();
5751         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5752         if (memcg) {
5753                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5754                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5755                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5756                 css_put(&memcg->css);
5757         }
5758         rcu_read_unlock();
5759 }
5760
5761 /* for remember boot option*/
5762 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
5763 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
5764 #else
5765 static int really_do_swap_account __initdata;
5766 #endif
5767
5768 static int __init enable_swap_account(char *s)
5769 {
5770         if (!strcmp(s, "1"))
5771                 really_do_swap_account = 1;
5772         else if (!strcmp(s, "0"))
5773                 really_do_swap_account = 0;
5774         return 1;
5775 }
5776 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5777
5778 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
5779         {
5780                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
5781                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
5782                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5783         },
5784         {
5785                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
5786                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
5787                 .write = mem_cgroup_reset,
5788                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5789         },
5790         {
5791                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
5792                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
5793                 .write = mem_cgroup_write,
5794                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5795         },
5796         {
5797                 .name = "memsw.failcnt",
5798                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
5799                 .write = mem_cgroup_reset,
5800                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5801         },
5802         { },    /* terminate */
5803 };
5804
5805 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
5806 {
5807         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
5808                 do_swap_account = 1;
5809                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
5810                                                   memsw_cgroup_files));
5811         }
5812         return 0;
5813 }
5814 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
5815
5816 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */