zswap: use movable memory if zpool support allocate movable memory
[linux-2.6-block.git] / mm / memcontrol.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /* memcontrol.c - Memory Controller
3  *
4  * Copyright IBM Corporation, 2007
5  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
6  *
7  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
8  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
9  *
10  * Memory thresholds
11  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
12  * Author: Kirill A. Shutemov
13  *
14  * Kernel Memory Controller
15  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
16  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
17  *
18  * Native page reclaim
19  * Charge lifetime sanitation
20  * Lockless page tracking & accounting
21  * Unified hierarchy configuration model
22  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
23  */
24
25 #include <linux/page_counter.h>
26 #include <linux/memcontrol.h>
27 #include <linux/cgroup.h>
28 #include <linux/pagewalk.h>
29 #include <linux/sched/mm.h>
30 #include <linux/shmem_fs.h>
31 #include <linux/hugetlb.h>
32 #include <linux/pagemap.h>
33 #include <linux/vm_event_item.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/swap_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include <linux/tracehook.h>
60 #include <linux/psi.h>
61 #include <linux/seq_buf.h>
62 #include "internal.h"
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/ip.h>
65 #include "slab.h"
66
67 #include <linux/uaccess.h>
68
69 #include <trace/events/vmscan.h>
70
71 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
72 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
73
74 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
75
76 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
77
78 /* Socket memory accounting disabled? */
79 static bool cgroup_memory_nosocket;
80
81 /* Kernel memory accounting disabled? */
82 static bool cgroup_memory_nokmem;
83
84 /* Whether the swap controller is active */
85 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
86 int do_swap_account __read_mostly;
87 #else
88 #define do_swap_account         0
89 #endif
90
91 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
92 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_cgwb_frn_waitq);
93 #endif
94
95 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
96 static bool do_memsw_account(void)
97 {
98         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
99 }
100
101 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
102         "inactive_anon",
103         "active_anon",
104         "inactive_file",
105         "active_file",
106         "unevictable",
107 };
108
109 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
110 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
111 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
112
113 /*
114  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
115  * their hierarchy representation
116  */
117
118 struct mem_cgroup_tree_per_node {
119         struct rb_root rb_root;
120         struct rb_node *rb_rightmost;
121         spinlock_t lock;
122 };
123
124 struct mem_cgroup_tree {
125         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
126 };
127
128 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
129
130 /* for OOM */
131 struct mem_cgroup_eventfd_list {
132         struct list_head list;
133         struct eventfd_ctx *eventfd;
134 };
135
136 /*
137  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
138  */
139 struct mem_cgroup_event {
140         /*
141          * memcg which the event belongs to.
142          */
143         struct mem_cgroup *memcg;
144         /*
145          * eventfd to signal userspace about the event.
146          */
147         struct eventfd_ctx *eventfd;
148         /*
149          * Each of these stored in a list by the cgroup.
150          */
151         struct list_head list;
152         /*
153          * register_event() callback will be used to add new userspace
154          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
155          * on eventfd to send notification to userspace.
156          */
157         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
158                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
159         /*
160          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
161          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
162          * if you want provide notification functionality.
163          */
164         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
165                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
166         /*
167          * All fields below needed to unregister event when
168          * userspace closes eventfd.
169          */
170         poll_table pt;
171         wait_queue_head_t *wqh;
172         wait_queue_entry_t wait;
173         struct work_struct remove;
174 };
175
176 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
177 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
178
179 /* Stuffs for move charges at task migration. */
180 /*
181  * Types of charges to be moved.
182  */
183 #define MOVE_ANON       0x1U
184 #define MOVE_FILE       0x2U
185 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
186
187 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
188 static struct move_charge_struct {
189         spinlock_t        lock; /* for from, to */
190         struct mm_struct  *mm;
191         struct mem_cgroup *from;
192         struct mem_cgroup *to;
193         unsigned long flags;
194         unsigned long precharge;
195         unsigned long moved_charge;
196         unsigned long moved_swap;
197         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
198         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
199 } mc = {
200         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
201         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
202 };
203
204 /*
205  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
206  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
207  */
208 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
209 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
210
211 enum charge_type {
212         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
213         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
214         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
215         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
216         NR_CHARGE_TYPE,
217 };
218
219 /* for encoding cft->private value on file */
220 enum res_type {
221         _MEM,
222         _MEMSWAP,
223         _OOM_TYPE,
224         _KMEM,
225         _TCP,
226 };
227
228 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
229 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
230 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
231 /* Used for OOM nofiier */
232 #define OOM_CONTROL             (0)
233
234 /*
235  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
236  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
237  * be used for reference counting.
238  */
239 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
240         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
241              iter != NULL;                              \
242              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
243
244 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
245         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
246              iter != NULL;                              \
247              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
248
249 static inline bool should_force_charge(void)
250 {
251         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
252                 (current->flags & PF_EXITING);
253 }
254
255 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
256 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
257 {
258         if (!memcg)
259                 memcg = root_mem_cgroup;
260         return &memcg->vmpressure;
261 }
262
263 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
264 {
265         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
266 }
267
268 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
269 /*
270  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
271  * The main reason for not using cgroup id for this:
272  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
273  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
274  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
275  *  200 entry array for that.
276  *
277  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
278  * will double each time we have to increase it.
279  */
280 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
281 int memcg_nr_cache_ids;
282
283 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
284 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
285
286 void memcg_get_cache_ids(void)
287 {
288         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
289 }
290
291 void memcg_put_cache_ids(void)
292 {
293         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
294 }
295
296 /*
297  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
298  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
299  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
300  * tunable, but that is strictly not necessary.
301  *
302  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
303  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
304  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
305  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
306  * increase ours as well if it increases.
307  */
308 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
309 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
310
311 /*
312  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
313  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
314  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
315  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
316  */
317 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
318 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
319
320 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
321 #endif
322
323 static int memcg_shrinker_map_size;
324 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
325
326 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
327 {
328         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
329 }
330
331 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
332                                          int size, int old_size)
333 {
334         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
335         int nid;
336
337         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
338
339         for_each_node(nid) {
340                 old = rcu_dereference_protected(
341                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
342                 /* Not yet online memcg */
343                 if (!old)
344                         return 0;
345
346                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
347                 if (!new)
348                         return -ENOMEM;
349
350                 /* Set all old bits, clear all new bits */
351                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
352                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
353
354                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
355                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
356         }
357
358         return 0;
359 }
360
361 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
362 {
363         struct mem_cgroup_per_node *pn;
364         struct memcg_shrinker_map *map;
365         int nid;
366
367         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
368                 return;
369
370         for_each_node(nid) {
371                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
372                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
373                 if (map)
374                         kvfree(map);
375                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
376         }
377 }
378
379 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
380 {
381         struct memcg_shrinker_map *map;
382         int nid, size, ret = 0;
383
384         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
385                 return 0;
386
387         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
388         size = memcg_shrinker_map_size;
389         for_each_node(nid) {
390                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
391                 if (!map) {
392                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
393                         ret = -ENOMEM;
394                         break;
395                 }
396                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
397         }
398         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
399
400         return ret;
401 }
402
403 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
404 {
405         int size, old_size, ret = 0;
406         struct mem_cgroup *memcg;
407
408         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
409         old_size = memcg_shrinker_map_size;
410         if (size <= old_size)
411                 return 0;
412
413         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
414         if (!root_mem_cgroup)
415                 goto unlock;
416
417         for_each_mem_cgroup(memcg) {
418                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
419                         continue;
420                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
421                 if (ret)
422                         goto unlock;
423         }
424 unlock:
425         if (!ret)
426                 memcg_shrinker_map_size = size;
427         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
428         return ret;
429 }
430
431 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
432 {
433         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
434                 struct memcg_shrinker_map *map;
435
436                 rcu_read_lock();
437                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
438                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
439                 smp_mb__before_atomic();
440                 set_bit(shrinker_id, map->map);
441                 rcu_read_unlock();
442         }
443 }
444
445 /**
446  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
447  * @page: page of interest
448  *
449  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
450  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
451  * until it is released.
452  *
453  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
454  * is returned.
455  */
456 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
457 {
458         struct mem_cgroup *memcg;
459
460         memcg = page->mem_cgroup;
461
462         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
463                 memcg = root_mem_cgroup;
464
465         return &memcg->css;
466 }
467
468 /**
469  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
470  * @page: the page
471  *
472  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
473  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
474  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
475  *
476  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
477  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
478  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
479  * do not care (such as procfs interfaces).
480  */
481 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
482 {
483         struct mem_cgroup *memcg;
484         unsigned long ino = 0;
485
486         rcu_read_lock();
487         if (PageHead(page) && PageSlab(page))
488                 memcg = memcg_from_slab_page(page);
489         else
490                 memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
491         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
492                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
493         if (memcg)
494                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
495         rcu_read_unlock();
496         return ino;
497 }
498
499 static struct mem_cgroup_per_node *
500 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
501 {
502         int nid = page_to_nid(page);
503
504         return memcg->nodeinfo[nid];
505 }
506
507 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
508 soft_limit_tree_node(int nid)
509 {
510         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
511 }
512
513 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
514 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
515 {
516         int nid = page_to_nid(page);
517
518         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
519 }
520
521 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
522                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
523                                          unsigned long new_usage_in_excess)
524 {
525         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
526         struct rb_node *parent = NULL;
527         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
528         bool rightmost = true;
529
530         if (mz->on_tree)
531                 return;
532
533         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
534         if (!mz->usage_in_excess)
535                 return;
536         while (*p) {
537                 parent = *p;
538                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
539                                         tree_node);
540                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
541                         p = &(*p)->rb_left;
542                         rightmost = false;
543                 }
544
545                 /*
546                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
547                  * limit by the same amount
548                  */
549                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
550                         p = &(*p)->rb_right;
551         }
552
553         if (rightmost)
554                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
555
556         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
557         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
558         mz->on_tree = true;
559 }
560
561 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
562                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
563 {
564         if (!mz->on_tree)
565                 return;
566
567         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
568                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
569
570         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
571         mz->on_tree = false;
572 }
573
574 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
575                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
576 {
577         unsigned long flags;
578
579         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
580         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
581         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
582 }
583
584 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
585 {
586         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
587         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
588         unsigned long excess = 0;
589
590         if (nr_pages > soft_limit)
591                 excess = nr_pages - soft_limit;
592
593         return excess;
594 }
595
596 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
597 {
598         unsigned long excess;
599         struct mem_cgroup_per_node *mz;
600         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
601
602         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
603         if (!mctz)
604                 return;
605         /*
606          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
607          * because their event counter is not touched.
608          */
609         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
610                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
611                 excess = soft_limit_excess(memcg);
612                 /*
613                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
614                  * mem is over its softlimit.
615                  */
616                 if (excess || mz->on_tree) {
617                         unsigned long flags;
618
619                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
620                         /* if on-tree, remove it */
621                         if (mz->on_tree)
622                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
623                         /*
624                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
625                          * If excess is 0, no tree ops.
626                          */
627                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
628                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
629                 }
630         }
631 }
632
633 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
634 {
635         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
636         struct mem_cgroup_per_node *mz;
637         int nid;
638
639         for_each_node(nid) {
640                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
641                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
642                 if (mctz)
643                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
644         }
645 }
646
647 static struct mem_cgroup_per_node *
648 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
649 {
650         struct mem_cgroup_per_node *mz;
651
652 retry:
653         mz = NULL;
654         if (!mctz->rb_rightmost)
655                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
656
657         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
658                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
659         /*
660          * Remove the node now but someone else can add it back,
661          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
662          * position in the tree.
663          */
664         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
665         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
666             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
667                 goto retry;
668 done:
669         return mz;
670 }
671
672 static struct mem_cgroup_per_node *
673 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
674 {
675         struct mem_cgroup_per_node *mz;
676
677         spin_lock_irq(&mctz->lock);
678         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
679         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
680         return mz;
681 }
682
683 /**
684  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
685  * @memcg: the memory cgroup
686  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
687  * @val: delta to add to the counter, can be negative
688  */
689 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val)
690 {
691         long x;
692
693         if (mem_cgroup_disabled())
694                 return;
695
696         x = val + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->stat[idx]);
697         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
698                 struct mem_cgroup *mi;
699
700                 /*
701                  * Batch local counters to keep them in sync with
702                  * the hierarchical ones.
703                  */
704                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->stat[idx], x);
705                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
706                         atomic_long_add(x, &mi->vmstats[idx]);
707                 x = 0;
708         }
709         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->stat[idx], x);
710 }
711
712 static struct mem_cgroup_per_node *
713 parent_nodeinfo(struct mem_cgroup_per_node *pn, int nid)
714 {
715         struct mem_cgroup *parent;
716
717         parent = parent_mem_cgroup(pn->memcg);
718         if (!parent)
719                 return NULL;
720         return mem_cgroup_nodeinfo(parent, nid);
721 }
722
723 /**
724  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
725  * @lruvec: the lruvec
726  * @idx: the stat item
727  * @val: delta to add to the counter, can be negative
728  *
729  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
730  * function updates the all three counters that are affected by a
731  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
732  */
733 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
734                         int val)
735 {
736         pg_data_t *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
737         struct mem_cgroup_per_node *pn;
738         struct mem_cgroup *memcg;
739         long x;
740
741         /* Update node */
742         __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
743
744         if (mem_cgroup_disabled())
745                 return;
746
747         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
748         memcg = pn->memcg;
749
750         /* Update memcg */
751         __mod_memcg_state(memcg, idx, val);
752
753         /* Update lruvec */
754         __this_cpu_add(pn->lruvec_stat_local->count[idx], val);
755
756         x = val + __this_cpu_read(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx]);
757         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
758                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
759
760                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, pgdat->node_id))
761                         atomic_long_add(x, &pi->lruvec_stat[idx]);
762                 x = 0;
763         }
764         __this_cpu_write(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx], x);
765 }
766
767 void __mod_lruvec_slab_state(void *p, enum node_stat_item idx, int val)
768 {
769         struct page *page = virt_to_head_page(p);
770         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
771         struct mem_cgroup *memcg;
772         struct lruvec *lruvec;
773
774         rcu_read_lock();
775         memcg = memcg_from_slab_page(page);
776
777         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
778         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup) {
779                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
780         } else {
781                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, memcg);
782                 __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
783         }
784         rcu_read_unlock();
785 }
786
787 /**
788  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
789  * @memcg: the memory cgroup
790  * @idx: the event item
791  * @count: the number of events that occured
792  */
793 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
794                           unsigned long count)
795 {
796         unsigned long x;
797
798         if (mem_cgroup_disabled())
799                 return;
800
801         x = count + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->events[idx]);
802         if (unlikely(x > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
803                 struct mem_cgroup *mi;
804
805                 /*
806                  * Batch local counters to keep them in sync with
807                  * the hierarchical ones.
808                  */
809                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->events[idx], x);
810                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
811                         atomic_long_add(x, &mi->vmevents[idx]);
812                 x = 0;
813         }
814         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->events[idx], x);
815 }
816
817 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
818 {
819         return atomic_long_read(&memcg->vmevents[event]);
820 }
821
822 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
823 {
824         long x = 0;
825         int cpu;
826
827         for_each_possible_cpu(cpu)
828                 x += per_cpu(memcg->vmstats_local->events[event], cpu);
829         return x;
830 }
831
832 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
833                                          struct page *page,
834                                          bool compound, int nr_pages)
835 {
836         /*
837          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
838          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
839          */
840         if (PageAnon(page))
841                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
842         else {
843                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
844                 if (PageSwapBacked(page))
845                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
846         }
847
848         if (compound) {
849                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
850                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
851         }
852
853         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
854         if (nr_pages > 0)
855                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
856         else {
857                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
858                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
859         }
860
861         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
862 }
863
864 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
865                                        enum mem_cgroup_events_target target)
866 {
867         unsigned long val, next;
868
869         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
870         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
871         /* from time_after() in jiffies.h */
872         if ((long)(next - val) < 0) {
873                 switch (target) {
874                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
875                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
876                         break;
877                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
878                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
879                         break;
880                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
881                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
882                         break;
883                 default:
884                         break;
885                 }
886                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
887                 return true;
888         }
889         return false;
890 }
891
892 /*
893  * Check events in order.
894  *
895  */
896 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
897 {
898         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
899         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
900                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
901                 bool do_softlimit;
902                 bool do_numainfo __maybe_unused;
903
904                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
905                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
906 #if MAX_NUMNODES > 1
907                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
908                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
909 #endif
910                 mem_cgroup_threshold(memcg);
911                 if (unlikely(do_softlimit))
912                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
913 #if MAX_NUMNODES > 1
914                 if (unlikely(do_numainfo))
915                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
916 #endif
917         }
918 }
919
920 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
921 {
922         /*
923          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
924          * if it races with swapoff, page migration, etc.
925          * So this can be called with p == NULL.
926          */
927         if (unlikely(!p))
928                 return NULL;
929
930         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
931 }
932 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
933
934 /**
935  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
936  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
937  *
938  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
939  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
940  * returned.
941  */
942 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
943 {
944         struct mem_cgroup *memcg;
945
946         if (mem_cgroup_disabled())
947                 return NULL;
948
949         rcu_read_lock();
950         do {
951                 /*
952                  * Page cache insertions can happen withou an
953                  * actual mm context, e.g. during disk probing
954                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
955                  */
956                 if (unlikely(!mm))
957                         memcg = root_mem_cgroup;
958                 else {
959                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
960                         if (unlikely(!memcg))
961                                 memcg = root_mem_cgroup;
962                 }
963         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
964         rcu_read_unlock();
965         return memcg;
966 }
967 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
968
969 /**
970  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
971  * @page: page from which memcg should be extracted.
972  *
973  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
974  * root_mem_cgroup is returned.
975  */
976 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
977 {
978         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
979
980         if (mem_cgroup_disabled())
981                 return NULL;
982
983         rcu_read_lock();
984         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
985                 memcg = root_mem_cgroup;
986         rcu_read_unlock();
987         return memcg;
988 }
989 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
990
991 /**
992  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
993  */
994 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
995 {
996         if (unlikely(current->active_memcg)) {
997                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
998
999                 rcu_read_lock();
1000                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
1001                         memcg = current->active_memcg;
1002                 rcu_read_unlock();
1003                 return memcg;
1004         }
1005         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1006 }
1007
1008 /**
1009  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1010  * @root: hierarchy root
1011  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1012  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1013  *
1014  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1015  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1016  *
1017  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1018  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1019  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1020  *
1021  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
1022  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1023  * reclaimers operating on the same node and priority.
1024  */
1025 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1026                                    struct mem_cgroup *prev,
1027                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1028 {
1029         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1030         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1031         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1032         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1033
1034         if (mem_cgroup_disabled())
1035                 return NULL;
1036
1037         if (!root)
1038                 root = root_mem_cgroup;
1039
1040         if (prev && !reclaim)
1041                 pos = prev;
1042
1043         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1044                 if (prev)
1045                         goto out;
1046                 return root;
1047         }
1048
1049         rcu_read_lock();
1050
1051         if (reclaim) {
1052                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1053
1054                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
1055                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
1056
1057                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1058                         goto out_unlock;
1059
1060                 while (1) {
1061                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1062                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1063                                 break;
1064                         /*
1065                          * css reference reached zero, so iter->position will
1066                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1067                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1068                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1069                          * might block it. So we clear iter->position right
1070                          * away.
1071                          */
1072                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1073                 }
1074         }
1075
1076         if (pos)
1077                 css = &pos->css;
1078
1079         for (;;) {
1080                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1081                 if (!css) {
1082                         /*
1083                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1084                          * new one might jump in right at the end of
1085                          * the hierarchy - make sure they see at least
1086                          * one group and restart from the beginning.
1087                          */
1088                         if (!prev)
1089                                 continue;
1090                         break;
1091                 }
1092
1093                 /*
1094                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1095                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1096                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1097                  */
1098                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1099
1100                 if (css == &root->css)
1101                         break;
1102
1103                 if (css_tryget(css))
1104                         break;
1105
1106                 memcg = NULL;
1107         }
1108
1109         if (reclaim) {
1110                 /*
1111                  * The position could have already been updated by a competing
1112                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1113                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1114                  */
1115                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1116
1117                 if (pos)
1118                         css_put(&pos->css);
1119
1120                 if (!memcg)
1121                         iter->generation++;
1122                 else if (!prev)
1123                         reclaim->generation = iter->generation;
1124         }
1125
1126 out_unlock:
1127         rcu_read_unlock();
1128 out:
1129         if (prev && prev != root)
1130                 css_put(&prev->css);
1131
1132         return memcg;
1133 }
1134
1135 /**
1136  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1137  * @root: hierarchy root
1138  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1139  */
1140 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1141                            struct mem_cgroup *prev)
1142 {
1143         if (!root)
1144                 root = root_mem_cgroup;
1145         if (prev && prev != root)
1146                 css_put(&prev->css);
1147 }
1148
1149 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1150                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1151 {
1152         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1153         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1154         int nid;
1155         int i;
1156
1157         for_each_node(nid) {
1158                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1159                 for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
1160                         iter = &mz->iter[i];
1161                         cmpxchg(&iter->position,
1162                                 dead_memcg, NULL);
1163                 }
1164         }
1165 }
1166
1167 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1168 {
1169         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1170         struct mem_cgroup *last;
1171
1172         do {
1173                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1174                 last = memcg;
1175         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1176
1177         /*
1178          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1179          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1180          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1181          * dead_memcg from cgroup root separately.
1182          */
1183         if (last != root_mem_cgroup)
1184                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1185                                                 dead_memcg);
1186 }
1187
1188 /**
1189  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1190  * @memcg: hierarchy root
1191  * @fn: function to call for each task
1192  * @arg: argument passed to @fn
1193  *
1194  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1195  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1196  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1197  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1198  *
1199  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1200  */
1201 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1202                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1203 {
1204         struct mem_cgroup *iter;
1205         int ret = 0;
1206
1207         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1208
1209         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1210                 struct css_task_iter it;
1211                 struct task_struct *task;
1212
1213                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1214                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1215                         ret = fn(task, arg);
1216                 css_task_iter_end(&it);
1217                 if (ret) {
1218                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1219                         break;
1220                 }
1221         }
1222         return ret;
1223 }
1224
1225 /**
1226  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1227  * @page: the page
1228  * @pgdat: pgdat of the page
1229  *
1230  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1231  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1232  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1233  */
1234 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1235 {
1236         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1237         struct mem_cgroup *memcg;
1238         struct lruvec *lruvec;
1239
1240         if (mem_cgroup_disabled()) {
1241                 lruvec = &pgdat->lruvec;
1242                 goto out;
1243         }
1244
1245         memcg = page->mem_cgroup;
1246         /*
1247          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1248          * possibly migrated - before they are charged.
1249          */
1250         if (!memcg)
1251                 memcg = root_mem_cgroup;
1252
1253         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1254         lruvec = &mz->lruvec;
1255 out:
1256         /*
1257          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1258          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1259          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1260          */
1261         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1262                 lruvec->pgdat = pgdat;
1263         return lruvec;
1264 }
1265
1266 /**
1267  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1268  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1269  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1270  * @zid: zone id of the accounted pages
1271  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1272  *
1273  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1274  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1275  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1276  */
1277 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1278                                 int zid, int nr_pages)
1279 {
1280         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1281         unsigned long *lru_size;
1282         long size;
1283
1284         if (mem_cgroup_disabled())
1285                 return;
1286
1287         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1288         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1289
1290         if (nr_pages < 0)
1291                 *lru_size += nr_pages;
1292
1293         size = *lru_size;
1294         if (WARN_ONCE(size < 0,
1295                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1296                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1297                 VM_BUG_ON(1);
1298                 *lru_size = 0;
1299         }
1300
1301         if (nr_pages > 0)
1302                 *lru_size += nr_pages;
1303 }
1304
1305 /**
1306  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1307  * @memcg: the memory cgroup
1308  *
1309  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1310  * pages.
1311  */
1312 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1313 {
1314         unsigned long margin = 0;
1315         unsigned long count;
1316         unsigned long limit;
1317
1318         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1319         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1320         if (count < limit)
1321                 margin = limit - count;
1322
1323         if (do_memsw_account()) {
1324                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1325                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1326                 if (count <= limit)
1327                         margin = min(margin, limit - count);
1328                 else
1329                         margin = 0;
1330         }
1331
1332         return margin;
1333 }
1334
1335 /*
1336  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1337  *
1338  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1339  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1340  * caused by "move".
1341  */
1342 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1343 {
1344         struct mem_cgroup *from;
1345         struct mem_cgroup *to;
1346         bool ret = false;
1347         /*
1348          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1349          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1350          */
1351         spin_lock(&mc.lock);
1352         from = mc.from;
1353         to = mc.to;
1354         if (!from)
1355                 goto unlock;
1356
1357         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1358                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1359 unlock:
1360         spin_unlock(&mc.lock);
1361         return ret;
1362 }
1363
1364 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1365 {
1366         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1367                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1368                         DEFINE_WAIT(wait);
1369                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1370                         /* moving charge context might have finished. */
1371                         if (mc.moving_task)
1372                                 schedule();
1373                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1374                         return true;
1375                 }
1376         }
1377         return false;
1378 }
1379
1380 static char *memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg)
1381 {
1382         struct seq_buf s;
1383         int i;
1384
1385         seq_buf_init(&s, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL), PAGE_SIZE);
1386         if (!s.buffer)
1387                 return NULL;
1388
1389         /*
1390          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1391          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1392          *
1393          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1394          * 1) generic big picture -> specifics and details
1395          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1396          *
1397          * Current memory state:
1398          */
1399
1400         seq_buf_printf(&s, "anon %llu\n",
1401                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS) *
1402                        PAGE_SIZE);
1403         seq_buf_printf(&s, "file %llu\n",
1404                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) *
1405                        PAGE_SIZE);
1406         seq_buf_printf(&s, "kernel_stack %llu\n",
1407                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_KERNEL_STACK_KB) *
1408                        1024);
1409         seq_buf_printf(&s, "slab %llu\n",
1410                        (u64)(memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1411                              memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)) *
1412                        PAGE_SIZE);
1413         seq_buf_printf(&s, "sock %llu\n",
1414                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_SOCK) *
1415                        PAGE_SIZE);
1416
1417         seq_buf_printf(&s, "shmem %llu\n",
1418                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SHMEM) *
1419                        PAGE_SIZE);
1420         seq_buf_printf(&s, "file_mapped %llu\n",
1421                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_MAPPED) *
1422                        PAGE_SIZE);
1423         seq_buf_printf(&s, "file_dirty %llu\n",
1424                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY) *
1425                        PAGE_SIZE);
1426         seq_buf_printf(&s, "file_writeback %llu\n",
1427                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK) *
1428                        PAGE_SIZE);
1429
1430         /*
1431          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
1432          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
1433          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
1434          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
1435          */
1436         seq_buf_printf(&s, "anon_thp %llu\n",
1437                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE) *
1438                        PAGE_SIZE);
1439
1440         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1441                 seq_buf_printf(&s, "%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
1442                                (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
1443                                PAGE_SIZE);
1444
1445         seq_buf_printf(&s, "slab_reclaimable %llu\n",
1446                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) *
1447                        PAGE_SIZE);
1448         seq_buf_printf(&s, "slab_unreclaimable %llu\n",
1449                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) *
1450                        PAGE_SIZE);
1451
1452         /* Accumulated memory events */
1453
1454         seq_buf_printf(&s, "pgfault %lu\n", memcg_events(memcg, PGFAULT));
1455         seq_buf_printf(&s, "pgmajfault %lu\n", memcg_events(memcg, PGMAJFAULT));
1456
1457         seq_buf_printf(&s, "workingset_refault %lu\n",
1458                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_REFAULT));
1459         seq_buf_printf(&s, "workingset_activate %lu\n",
1460                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_ACTIVATE));
1461         seq_buf_printf(&s, "workingset_nodereclaim %lu\n",
1462                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_NODERECLAIM));
1463
1464         seq_buf_printf(&s, "pgrefill %lu\n", memcg_events(memcg, PGREFILL));
1465         seq_buf_printf(&s, "pgscan %lu\n",
1466                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1467                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT));
1468         seq_buf_printf(&s, "pgsteal %lu\n",
1469                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1470                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT));
1471         seq_buf_printf(&s, "pgactivate %lu\n", memcg_events(memcg, PGACTIVATE));
1472         seq_buf_printf(&s, "pgdeactivate %lu\n", memcg_events(memcg, PGDEACTIVATE));
1473         seq_buf_printf(&s, "pglazyfree %lu\n", memcg_events(memcg, PGLAZYFREE));
1474         seq_buf_printf(&s, "pglazyfreed %lu\n", memcg_events(memcg, PGLAZYFREED));
1475
1476 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1477         seq_buf_printf(&s, "thp_fault_alloc %lu\n",
1478                        memcg_events(memcg, THP_FAULT_ALLOC));
1479         seq_buf_printf(&s, "thp_collapse_alloc %lu\n",
1480                        memcg_events(memcg, THP_COLLAPSE_ALLOC));
1481 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1482
1483         /* The above should easily fit into one page */
1484         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(&s));
1485
1486         return s.buffer;
1487 }
1488
1489 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1490 /**
1491  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1492  * memory controller.
1493  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1494  * @p: Task that is going to be killed
1495  *
1496  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1497  * enabled
1498  */
1499 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1500 {
1501         rcu_read_lock();
1502
1503         if (memcg) {
1504                 pr_cont(",oom_memcg=");
1505                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1506         } else
1507                 pr_cont(",global_oom");
1508         if (p) {
1509                 pr_cont(",task_memcg=");
1510                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1511         }
1512         rcu_read_unlock();
1513 }
1514
1515 /**
1516  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1517  * memory controller.
1518  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1519  */
1520 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1521 {
1522         char *buf;
1523
1524         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1525                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1526                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1527         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1528                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1529                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1530                         K((u64)memcg->swap.max), memcg->swap.failcnt);
1531         else {
1532                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1533                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1534                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1535                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1536                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1537                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1538         }
1539
1540         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1541         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1542         pr_cont(":");
1543         buf = memory_stat_format(memcg);
1544         if (!buf)
1545                 return;
1546         pr_info("%s", buf);
1547         kfree(buf);
1548 }
1549
1550 /*
1551  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1552  */
1553 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1554 {
1555         unsigned long max;
1556
1557         max = memcg->memory.max;
1558         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1559                 unsigned long memsw_max;
1560                 unsigned long swap_max;
1561
1562                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1563                 swap_max = memcg->swap.max;
1564                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1565                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1566         }
1567         return max;
1568 }
1569
1570 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1571                                      int order)
1572 {
1573         struct oom_control oc = {
1574                 .zonelist = NULL,
1575                 .nodemask = NULL,
1576                 .memcg = memcg,
1577                 .gfp_mask = gfp_mask,
1578                 .order = order,
1579         };
1580         bool ret;
1581
1582         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1583                 return true;
1584         /*
1585          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1586          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1587          */
1588         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1589         mutex_unlock(&oom_lock);
1590         return ret;
1591 }
1592
1593 #if MAX_NUMNODES > 1
1594
1595 /**
1596  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1597  * @memcg: the target memcg
1598  * @nid: the node ID to be checked.
1599  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1600  *
1601  * This function returns whether the specified memcg contains any
1602  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1603  * pages in the node.
1604  */
1605 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1606                 int nid, bool noswap)
1607 {
1608         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
1609
1610         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_FILE) ||
1611             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_FILE))
1612                 return true;
1613         if (noswap || !total_swap_pages)
1614                 return false;
1615         if (lruvec_page_state(lruvec, NR_INACTIVE_ANON) ||
1616             lruvec_page_state(lruvec, NR_ACTIVE_ANON))
1617                 return true;
1618         return false;
1619
1620 }
1621
1622 /*
1623  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1624  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1625  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1626  *
1627  */
1628 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1629 {
1630         int nid;
1631         /*
1632          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1633          * pagein/pageout changes since the last update.
1634          */
1635         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1636                 return;
1637         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1638                 return;
1639
1640         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1641         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1642
1643         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1644
1645                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1646                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1647         }
1648
1649         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1650         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1655  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1656  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1657  *
1658  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1659  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1660  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1661  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1662  *
1663  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1664  */
1665 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1666 {
1667         int node;
1668
1669         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1670         node = memcg->last_scanned_node;
1671
1672         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1673         /*
1674          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1675          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1676          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1677          */
1678         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1679                 node = numa_node_id();
1680
1681         memcg->last_scanned_node = node;
1682         return node;
1683 }
1684 #else
1685 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1686 {
1687         return 0;
1688 }
1689 #endif
1690
1691 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1692                                    pg_data_t *pgdat,
1693                                    gfp_t gfp_mask,
1694                                    unsigned long *total_scanned)
1695 {
1696         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1697         int total = 0;
1698         int loop = 0;
1699         unsigned long excess;
1700         unsigned long nr_scanned;
1701         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1702                 .pgdat = pgdat,
1703                 .priority = 0,
1704         };
1705
1706         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1707
1708         while (1) {
1709                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1710                 if (!victim) {
1711                         loop++;
1712                         if (loop >= 2) {
1713                                 /*
1714                                  * If we have not been able to reclaim
1715                                  * anything, it might because there are
1716                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1717                                  */
1718                                 if (!total)
1719                                         break;
1720                                 /*
1721                                  * We want to do more targeted reclaim.
1722                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1723                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1724                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1725                                  */
1726                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1727                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1728                                         break;
1729                         }
1730                         continue;
1731                 }
1732                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1733                                         pgdat, &nr_scanned);
1734                 *total_scanned += nr_scanned;
1735                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1736                         break;
1737         }
1738         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1739         return total;
1740 }
1741
1742 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1743 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1744         .name = "memcg_oom_lock",
1745 };
1746 #endif
1747
1748 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1749
1750 /*
1751  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1752  * If someone is running, return false.
1753  */
1754 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1755 {
1756         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1757
1758         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1759
1760         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1761                 if (iter->oom_lock) {
1762                         /*
1763                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1764                          * so we cannot give a lock.
1765                          */
1766                         failed = iter;
1767                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1768                         break;
1769                 } else
1770                         iter->oom_lock = true;
1771         }
1772
1773         if (failed) {
1774                 /*
1775                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1776                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1777                  */
1778                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1779                         if (iter == failed) {
1780                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1781                                 break;
1782                         }
1783                         iter->oom_lock = false;
1784                 }
1785         } else
1786                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1787
1788         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1789
1790         return !failed;
1791 }
1792
1793 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1794 {
1795         struct mem_cgroup *iter;
1796
1797         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1798         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1799         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1800                 iter->oom_lock = false;
1801         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1802 }
1803
1804 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1805 {
1806         struct mem_cgroup *iter;
1807
1808         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1809         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1810                 iter->under_oom++;
1811         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1812 }
1813
1814 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1815 {
1816         struct mem_cgroup *iter;
1817
1818         /*
1819          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1820          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1821          */
1822         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1823         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1824                 if (iter->under_oom > 0)
1825                         iter->under_oom--;
1826         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1827 }
1828
1829 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1830
1831 struct oom_wait_info {
1832         struct mem_cgroup *memcg;
1833         wait_queue_entry_t      wait;
1834 };
1835
1836 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1837         unsigned mode, int sync, void *arg)
1838 {
1839         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1840         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1841         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1842
1843         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1844         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1845
1846         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1847             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1848                 return 0;
1849         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1850 }
1851
1852 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1853 {
1854         /*
1855          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1856          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1857          * this function is called as a result of userland actions
1858          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1859          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1860          * triggering notification.
1861          */
1862         if (memcg && memcg->under_oom)
1863                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1864 }
1865
1866 enum oom_status {
1867         OOM_SUCCESS,
1868         OOM_FAILED,
1869         OOM_ASYNC,
1870         OOM_SKIPPED
1871 };
1872
1873 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1874 {
1875         enum oom_status ret;
1876         bool locked;
1877
1878         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1879                 return OOM_SKIPPED;
1880
1881         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1882
1883         /*
1884          * We are in the middle of the charge context here, so we
1885          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1886          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1887          *
1888          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1889          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1890          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1891          * released.
1892          *
1893          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1894          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1895          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1896          * invoke the oom killer here.
1897          *
1898          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1899          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1900          */
1901         if (memcg->oom_kill_disable) {
1902                 if (!current->in_user_fault)
1903                         return OOM_SKIPPED;
1904                 css_get(&memcg->css);
1905                 current->memcg_in_oom = memcg;
1906                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1907                 current->memcg_oom_order = order;
1908
1909                 return OOM_ASYNC;
1910         }
1911
1912         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1913
1914         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1915
1916         if (locked)
1917                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1918
1919         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1920         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1921                 ret = OOM_SUCCESS;
1922         else
1923                 ret = OOM_FAILED;
1924
1925         if (locked)
1926                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1927
1928         return ret;
1929 }
1930
1931 /**
1932  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1933  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1934  *
1935  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1936  * handler was enabled.
1937  *
1938  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1939  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1940  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1941  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1942  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1943  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1944  *
1945  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1946  * completed, %false otherwise.
1947  */
1948 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1949 {
1950         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1951         struct oom_wait_info owait;
1952         bool locked;
1953
1954         /* OOM is global, do not handle */
1955         if (!memcg)
1956                 return false;
1957
1958         if (!handle)
1959                 goto cleanup;
1960
1961         owait.memcg = memcg;
1962         owait.wait.flags = 0;
1963         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1964         owait.wait.private = current;
1965         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1966
1967         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1968         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1969
1970         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1971
1972         if (locked)
1973                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1974
1975         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1976                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1977                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1978                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1979                                          current->memcg_oom_order);
1980         } else {
1981                 schedule();
1982                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1983                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1984         }
1985
1986         if (locked) {
1987                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1988                 /*
1989                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1990                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1991                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1992                  */
1993                 memcg_oom_recover(memcg);
1994         }
1995 cleanup:
1996         current->memcg_in_oom = NULL;
1997         css_put(&memcg->css);
1998         return true;
1999 }
2000
2001 /**
2002  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
2003  * @victim: task to be killed by the OOM killer
2004  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
2005  *
2006  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
2007  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
2008  *
2009  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
2010  */
2011 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
2012                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
2013 {
2014         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
2015         struct mem_cgroup *memcg;
2016
2017         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2018                 return NULL;
2019
2020         if (!oom_domain)
2021                 oom_domain = root_mem_cgroup;
2022
2023         rcu_read_lock();
2024
2025         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
2026         if (memcg == root_mem_cgroup)
2027                 goto out;
2028
2029         /*
2030          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
2031          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
2032          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
2033          */
2034         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
2035                 if (memcg->oom_group)
2036                         oom_group = memcg;
2037
2038                 if (memcg == oom_domain)
2039                         break;
2040         }
2041
2042         if (oom_group)
2043                 css_get(&oom_group->css);
2044 out:
2045         rcu_read_unlock();
2046
2047         return oom_group;
2048 }
2049
2050 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
2051 {
2052         pr_info("Tasks in ");
2053         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
2054         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
2055 }
2056
2057 /**
2058  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
2059  * @page: the page
2060  *
2061  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
2062  * another cgroup.
2063  *
2064  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
2065  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
2066  * when @page might get freed inside the locked section.
2067  */
2068 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
2069 {
2070         struct mem_cgroup *memcg;
2071         unsigned long flags;
2072
2073         /*
2074          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
2075          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
2076          * because page moving starts with an RCU grace period.
2077          *
2078          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
2079          * the page state that is going to change is the only thing
2080          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
2081          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
2082          * keep off truncation, migration and so forth.
2083          */
2084         rcu_read_lock();
2085
2086         if (mem_cgroup_disabled())
2087                 return NULL;
2088 again:
2089         memcg = page->mem_cgroup;
2090         if (unlikely(!memcg))
2091                 return NULL;
2092
2093         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2094                 return memcg;
2095
2096         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
2097         if (memcg != page->mem_cgroup) {
2098                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2099                 goto again;
2100         }
2101
2102         /*
2103          * When charge migration first begins, we can have locked and
2104          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
2105          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
2106          */
2107         memcg->move_lock_task = current;
2108         memcg->move_lock_flags = flags;
2109
2110         return memcg;
2111 }
2112 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
2113
2114 /**
2115  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
2116  * @memcg: the memcg
2117  *
2118  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
2119  */
2120 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
2121 {
2122         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2123                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2124
2125                 memcg->move_lock_task = NULL;
2126                 memcg->move_lock_flags = 0;
2127
2128                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2129         }
2130
2131         rcu_read_unlock();
2132 }
2133
2134 /**
2135  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
2136  * @page: the page
2137  */
2138 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2139 {
2140         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
2141 }
2142 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2143
2144 struct memcg_stock_pcp {
2145         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2146         unsigned int nr_pages;
2147         struct work_struct work;
2148         unsigned long flags;
2149 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2150 };
2151 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2152 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2153
2154 /**
2155  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2156  * @memcg: memcg to consume from.
2157  * @nr_pages: how many pages to charge.
2158  *
2159  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2160  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2161  * service an allocation will refill the stock.
2162  *
2163  * returns true if successful, false otherwise.
2164  */
2165 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2166 {
2167         struct memcg_stock_pcp *stock;
2168         unsigned long flags;
2169         bool ret = false;
2170
2171         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2172                 return ret;
2173
2174         local_irq_save(flags);
2175
2176         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2177         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2178                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2179                 ret = true;
2180         }
2181
2182         local_irq_restore(flags);
2183
2184         return ret;
2185 }
2186
2187 /*
2188  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2189  */
2190 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2191 {
2192         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2193
2194         if (stock->nr_pages) {
2195                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2196                 if (do_memsw_account())
2197                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2198                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2199                 stock->nr_pages = 0;
2200         }
2201         stock->cached = NULL;
2202 }
2203
2204 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2205 {
2206         struct memcg_stock_pcp *stock;
2207         unsigned long flags;
2208
2209         /*
2210          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2211          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2212          */
2213         local_irq_save(flags);
2214
2215         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2216         drain_stock(stock);
2217         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2218
2219         local_irq_restore(flags);
2220 }
2221
2222 /*
2223  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2224  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2225  */
2226 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2227 {
2228         struct memcg_stock_pcp *stock;
2229         unsigned long flags;
2230
2231         local_irq_save(flags);
2232
2233         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2234         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2235                 drain_stock(stock);
2236                 stock->cached = memcg;
2237         }
2238         stock->nr_pages += nr_pages;
2239
2240         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2241                 drain_stock(stock);
2242
2243         local_irq_restore(flags);
2244 }
2245
2246 /*
2247  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2248  * of the hierarchy under it.
2249  */
2250 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2251 {
2252         int cpu, curcpu;
2253
2254         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2255         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2256                 return;
2257         /*
2258          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2259          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2260          * as well as workers from this path always operate on the local
2261          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2262          */
2263         curcpu = get_cpu();
2264         for_each_online_cpu(cpu) {
2265                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2266                 struct mem_cgroup *memcg;
2267                 bool flush = false;
2268
2269                 rcu_read_lock();
2270                 memcg = stock->cached;
2271                 if (memcg && stock->nr_pages &&
2272                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2273                         flush = true;
2274                 rcu_read_unlock();
2275
2276                 if (flush &&
2277                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2278                         if (cpu == curcpu)
2279                                 drain_local_stock(&stock->work);
2280                         else
2281                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2282                 }
2283         }
2284         put_cpu();
2285         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2286 }
2287
2288 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2289 {
2290         struct memcg_stock_pcp *stock;
2291         struct mem_cgroup *memcg, *mi;
2292
2293         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2294         drain_stock(stock);
2295
2296         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2297                 int i;
2298
2299                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2300                         int nid;
2301                         long x;
2302
2303                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->stat[i], 0);
2304                         if (x)
2305                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2306                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[i]);
2307
2308                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2309                                 continue;
2310
2311                         for_each_node(nid) {
2312                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2313
2314                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2315                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2316                                 if (x)
2317                                         do {
2318                                                 atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2319                                         } while ((pn = parent_nodeinfo(pn, nid)));
2320                         }
2321                 }
2322
2323                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2324                         long x;
2325
2326                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->events[i], 0);
2327                         if (x)
2328                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2329                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[i]);
2330                 }
2331         }
2332
2333         return 0;
2334 }
2335
2336 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2337                          unsigned int nr_pages,
2338                          gfp_t gfp_mask)
2339 {
2340         do {
2341                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2342                         continue;
2343                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2344                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2345         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2346 }
2347
2348 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2349 {
2350         struct mem_cgroup *memcg;
2351
2352         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2353         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2354 }
2355
2356 /*
2357  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2358  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2359  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2360  */
2361 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2362
2363 /*
2364  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2365  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2366  * below.
2367  *
2368  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2369  *   overage ratio to a delay.
2370  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down down the
2371  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2372  *   to produce a reasonable delay curve.
2373  *
2374  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2375  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2376  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2377  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2378  * example, with a high of 100 megabytes:
2379  *
2380  *  +-------+------------------------+
2381  *  | usage | time to allocate in ms |
2382  *  +-------+------------------------+
2383  *  | 100M  |                      0 |
2384  *  | 101M  |                      6 |
2385  *  | 102M  |                     25 |
2386  *  | 103M  |                     57 |
2387  *  | 104M  |                    102 |
2388  *  | 105M  |                    159 |
2389  *  | 106M  |                    230 |
2390  *  | 107M  |                    313 |
2391  *  | 108M  |                    409 |
2392  *  | 109M  |                    518 |
2393  *  | 110M  |                    639 |
2394  *  | 111M  |                    774 |
2395  *  | 112M  |                    921 |
2396  *  | 113M  |                   1081 |
2397  *  | 114M  |                   1254 |
2398  *  | 115M  |                   1439 |
2399  *  | 116M  |                   1638 |
2400  *  | 117M  |                   1849 |
2401  *  | 118M  |                   2000 |
2402  *  | 119M  |                   2000 |
2403  *  | 120M  |                   2000 |
2404  *  +-------+------------------------+
2405  */
2406  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2407  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2408
2409 /*
2410  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2411  * and reclaims memory over the high limit.
2412  */
2413 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2414 {
2415         unsigned long usage, high, clamped_high;
2416         unsigned long pflags;
2417         unsigned long penalty_jiffies, overage;
2418         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2419         struct mem_cgroup *memcg;
2420
2421         if (likely(!nr_pages))
2422                 return;
2423
2424         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2425         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2426         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2427
2428         /*
2429          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2430          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2431          *
2432          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2433          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2434          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2435          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2436          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2437          * overage amount.
2438          */
2439
2440         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
2441         high = READ_ONCE(memcg->high);
2442
2443         if (usage <= high)
2444                 goto out;
2445
2446         /*
2447          * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if it was a
2448          * threshold of 1 page
2449          */
2450         clamped_high = max(high, 1UL);
2451
2452         overage = div_u64((u64)(usage - high) << MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT,
2453                           clamped_high);
2454
2455         penalty_jiffies = ((u64)overage * overage * HZ)
2456                 >> (MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT + MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT);
2457
2458         /*
2459          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2460          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2461          * 4N-sized allocation.
2462          *
2463          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2464          * larger the current charge patch is than that.
2465          */
2466         penalty_jiffies = penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2467
2468         /*
2469          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2470          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2471          * extremely slowly.
2472          */
2473         penalty_jiffies = min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2474
2475         /*
2476          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2477          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2478          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2479          * been aggressively reclaimed enough yet.
2480          */
2481         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2482                 goto out;
2483
2484         /*
2485          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2486          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2487          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2488          */
2489         psi_memstall_enter(&pflags);
2490         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2491         psi_memstall_leave(&pflags);
2492
2493 out:
2494         css_put(&memcg->css);
2495 }
2496
2497 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2498                       unsigned int nr_pages)
2499 {
2500         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2501         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2502         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2503         struct page_counter *counter;
2504         unsigned long nr_reclaimed;
2505         bool may_swap = true;
2506         bool drained = false;
2507         enum oom_status oom_status;
2508
2509         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2510                 return 0;
2511 retry:
2512         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2513                 return 0;
2514
2515         if (!do_memsw_account() ||
2516             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2517                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2518                         goto done_restock;
2519                 if (do_memsw_account())
2520                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2521                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2522         } else {
2523                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2524                 may_swap = false;
2525         }
2526
2527         if (batch > nr_pages) {
2528                 batch = nr_pages;
2529                 goto retry;
2530         }
2531
2532         /*
2533          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2534          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2535          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2536          * free their memory.
2537          */
2538         if (unlikely(should_force_charge()))
2539                 goto force;
2540
2541         /*
2542          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2543          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2544          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2545          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2546          */
2547         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2548                 goto force;
2549
2550         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2551                 goto nomem;
2552
2553         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2554                 goto nomem;
2555
2556         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2557
2558         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2559                                                     gfp_mask, may_swap);
2560
2561         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2562                 goto retry;
2563
2564         if (!drained) {
2565                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2566                 drained = true;
2567                 goto retry;
2568         }
2569
2570         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2571                 goto nomem;
2572         /*
2573          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2574          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2575          * before killing the task.
2576          *
2577          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2578          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2579          * to regular pages anyway in case of failure.
2580          */
2581         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2582                 goto retry;
2583         /*
2584          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2585          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2586          */
2587         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2588                 goto retry;
2589
2590         if (nr_retries--)
2591                 goto retry;
2592
2593         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2594                 goto nomem;
2595
2596         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2597                 goto force;
2598
2599         if (fatal_signal_pending(current))
2600                 goto force;
2601
2602         /*
2603          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2604          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2605          * couldn't make any progress.
2606          */
2607         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2608                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2609         switch (oom_status) {
2610         case OOM_SUCCESS:
2611                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2612                 goto retry;
2613         case OOM_FAILED:
2614                 goto force;
2615         default:
2616                 goto nomem;
2617         }
2618 nomem:
2619         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2620                 return -ENOMEM;
2621 force:
2622         /*
2623          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2624          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2625          * temporarily by force charging it.
2626          */
2627         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2628         if (do_memsw_account())
2629                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2630         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2631
2632         return 0;
2633
2634 done_restock:
2635         css_get_many(&memcg->css, batch);
2636         if (batch > nr_pages)
2637                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2638
2639         /*
2640          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2641          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2642          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2643          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2644          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2645          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2646          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2647          */
2648         do {
2649                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2650                         /* Don't bother a random interrupted task */
2651                         if (in_interrupt()) {
2652                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2653                                 break;
2654                         }
2655                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2656                         set_notify_resume(current);
2657                         break;
2658                 }
2659         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2660
2661         return 0;
2662 }
2663
2664 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2665 {
2666         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2667                 return;
2668
2669         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2670         if (do_memsw_account())
2671                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2672
2673         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2674 }
2675
2676 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2677 {
2678         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2679
2680         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2681         if (PageLRU(page)) {
2682                 struct lruvec *lruvec;
2683
2684                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2685                 ClearPageLRU(page);
2686                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2687                 *isolated = 1;
2688         } else
2689                 *isolated = 0;
2690 }
2691
2692 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2693 {
2694         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2695
2696         if (isolated) {
2697                 struct lruvec *lruvec;
2698
2699                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2700                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2701                 SetPageLRU(page);
2702                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2703         }
2704         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2705 }
2706
2707 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2708                           bool lrucare)
2709 {
2710         int isolated;
2711
2712         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2713
2714         /*
2715          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2716          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2717          */
2718         if (lrucare)
2719                 lock_page_lru(page, &isolated);
2720
2721         /*
2722          * Nobody should be changing or seriously looking at
2723          * page->mem_cgroup at this point:
2724          *
2725          * - the page is uncharged
2726          *
2727          * - the page is off-LRU
2728          *
2729          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2730          *   a locked page table
2731          *
2732          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2733          *   have the page locked
2734          */
2735         page->mem_cgroup = memcg;
2736
2737         if (lrucare)
2738                 unlock_page_lru(page, isolated);
2739 }
2740
2741 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2742 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2743 {
2744         int id, size;
2745         int err;
2746
2747         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2748                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2749         if (id < 0)
2750                 return id;
2751
2752         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2753                 return id;
2754
2755         /*
2756          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2757          * so we have to grow them.
2758          */
2759         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2760
2761         size = 2 * (id + 1);
2762         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2763                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2764         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2765                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2766
2767         err = memcg_update_all_caches(size);
2768         if (!err)
2769                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2770         if (!err)
2771                 memcg_nr_cache_ids = size;
2772
2773         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2774
2775         if (err) {
2776                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2777                 return err;
2778         }
2779         return id;
2780 }
2781
2782 static void memcg_free_cache_id(int id)
2783 {
2784         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2785 }
2786
2787 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2788         struct mem_cgroup *memcg;
2789         struct kmem_cache *cachep;
2790         struct work_struct work;
2791 };
2792
2793 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2794 {
2795         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2796                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2797         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2798         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2799
2800         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2801
2802         css_put(&memcg->css);
2803         kfree(cw);
2804 }
2805
2806 /*
2807  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2808  */
2809 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2810                                                struct kmem_cache *cachep)
2811 {
2812         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2813
2814         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2815                 return;
2816
2817         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2818         if (!cw)
2819                 return;
2820
2821         cw->memcg = memcg;
2822         cw->cachep = cachep;
2823         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2824
2825         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2826 }
2827
2828 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2829 {
2830         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2831                 return true;
2832         return false;
2833 }
2834
2835 /**
2836  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2837  * @cachep: the original global kmem cache
2838  *
2839  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2840  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2841  *
2842  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2843  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2844  * go through with the original cache.
2845  *
2846  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2847  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2848  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2849  * reference.
2850  */
2851 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2852 {
2853         struct mem_cgroup *memcg;
2854         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2855         struct memcg_cache_array *arr;
2856         int kmemcg_id;
2857
2858         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2859
2860         if (memcg_kmem_bypass())
2861                 return cachep;
2862
2863         rcu_read_lock();
2864
2865         if (unlikely(current->active_memcg))
2866                 memcg = current->active_memcg;
2867         else
2868                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2869
2870         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2871                 goto out_unlock;
2872
2873         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2874         if (kmemcg_id < 0)
2875                 goto out_unlock;
2876
2877         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2878
2879         /*
2880          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2881          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2882          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2883          */
2884         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2885
2886         /*
2887          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2888          * context), we could be be predictable and return right away.
2889          * This would guarantee that the allocation being performed
2890          * already belongs in the new cache.
2891          *
2892          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2893          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2894          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2895          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2896          * defer everything.
2897          *
2898          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2899          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2900          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2901          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2902          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2903          * creation of a new kmem_cache.
2904          */
2905         if (unlikely(!memcg_cachep))
2906                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2907         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2908                 cachep = memcg_cachep;
2909 out_unlock:
2910         rcu_read_unlock();
2911         return cachep;
2912 }
2913
2914 /**
2915  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2916  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2917  */
2918 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2919 {
2920         if (!is_root_cache(cachep))
2921                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2922 }
2923
2924 /**
2925  * __memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2926  * @page: page to charge
2927  * @gfp: reclaim mode
2928  * @order: allocation order
2929  * @memcg: memory cgroup to charge
2930  *
2931  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2932  */
2933 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2934                             struct mem_cgroup *memcg)
2935 {
2936         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2937         struct page_counter *counter;
2938         int ret;
2939
2940         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2941         if (ret)
2942                 return ret;
2943
2944         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2945             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2946                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2947                 return -ENOMEM;
2948         }
2949         return 0;
2950 }
2951
2952 /**
2953  * __memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2954  * @page: page to charge
2955  * @gfp: reclaim mode
2956  * @order: allocation order
2957  *
2958  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2959  */
2960 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2961 {
2962         struct mem_cgroup *memcg;
2963         int ret = 0;
2964
2965         if (memcg_kmem_bypass())
2966                 return 0;
2967
2968         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2969         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2970                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2971                 if (!ret) {
2972                         page->mem_cgroup = memcg;
2973                         __SetPageKmemcg(page);
2974                 }
2975         }
2976         css_put(&memcg->css);
2977         return ret;
2978 }
2979
2980 /**
2981  * __memcg_kmem_uncharge_memcg: uncharge a kmem page
2982  * @memcg: memcg to uncharge
2983  * @nr_pages: number of pages to uncharge
2984  */
2985 void __memcg_kmem_uncharge_memcg(struct mem_cgroup *memcg,
2986                                  unsigned int nr_pages)
2987 {
2988         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2989                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2990
2991         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2992         if (do_memsw_account())
2993                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2994 }
2995 /**
2996  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2997  * @page: page to uncharge
2998  * @order: allocation order
2999  */
3000 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
3001 {
3002         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
3003         unsigned int nr_pages = 1 << order;
3004
3005         if (!memcg)
3006                 return;
3007
3008         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3009         __memcg_kmem_uncharge_memcg(memcg, nr_pages);
3010         page->mem_cgroup = NULL;
3011
3012         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
3013         if (PageKmemcg(page))
3014                 __ClearPageKmemcg(page);
3015
3016         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
3017 }
3018 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3019
3020 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3021
3022 /*
3023  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3024  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
3025  */
3026 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3027 {
3028         int i;
3029
3030         if (mem_cgroup_disabled())
3031                 return;
3032
3033         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3034                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
3035
3036         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
3037 }
3038 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3039
3040 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3041 /**
3042  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3043  * @entry: swap entry to be moved
3044  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3045  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3046  *
3047  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3048  * as the mem_cgroup's id of @from.
3049  *
3050  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3051  *
3052  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3053  * both res and memsw, and called css_get().
3054  */
3055 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3056                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3057 {
3058         unsigned short old_id, new_id;
3059
3060         old_id = mem_cgroup_id(from);
3061         new_id = mem_cgroup_id(to);
3062
3063         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3064                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
3065                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
3066                 return 0;
3067         }
3068         return -EINVAL;
3069 }
3070 #else
3071 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3072                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3073 {
3074         return -EINVAL;
3075 }
3076 #endif
3077
3078 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
3079
3080 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
3081                                  unsigned long max, bool memsw)
3082 {
3083         bool enlarge = false;
3084         bool drained = false;
3085         int ret;
3086         bool limits_invariant;
3087         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
3088
3089         do {
3090                 if (signal_pending(current)) {
3091                         ret = -EINTR;
3092                         break;
3093                 }
3094
3095                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3096                 /*
3097                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3098                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3099                  */
3100                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
3101                                            max <= memcg->memsw.max;
3102                 if (!limits_invariant) {
3103                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3104                         ret = -EINVAL;
3105                         break;
3106                 }
3107                 if (max > counter->max)
3108                         enlarge = true;
3109                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3110                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3111
3112                 if (!ret)
3113                         break;
3114
3115                 if (!drained) {
3116                         drain_all_stock(memcg);
3117                         drained = true;
3118                         continue;
3119                 }
3120
3121                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3122                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3123                         ret = -EBUSY;
3124                         break;
3125                 }
3126         } while (true);
3127
3128         if (!ret && enlarge)
3129                 memcg_oom_recover(memcg);
3130
3131         return ret;
3132 }
3133
3134 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3135                                             gfp_t gfp_mask,
3136                                             unsigned long *total_scanned)
3137 {
3138         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3139         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3140         unsigned long reclaimed;
3141         int loop = 0;
3142         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3143         unsigned long excess;
3144         unsigned long nr_scanned;
3145
3146         if (order > 0)
3147                 return 0;
3148
3149         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3150
3151         /*
3152          * Do not even bother to check the largest node if the root
3153          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3154          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3155          */
3156         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3157                 return 0;
3158
3159         /*
3160          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3161          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3162          * pressure
3163          */
3164         do {
3165                 if (next_mz)
3166                         mz = next_mz;
3167                 else
3168                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3169                 if (!mz)
3170                         break;
3171
3172                 nr_scanned = 0;
3173                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3174                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3175                 nr_reclaimed += reclaimed;
3176                 *total_scanned += nr_scanned;
3177                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3178                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3179
3180                 /*
3181                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3182                  * it is time to move on to the next cgroup
3183                  */
3184                 next_mz = NULL;
3185                 if (!reclaimed)
3186                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3187
3188                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3189                 /*
3190                  * One school of thought says that we should not add
3191                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3192                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3193                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3194                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3195                  * term TODO.
3196                  */
3197                 /* If excess == 0, no tree ops */
3198                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3199                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3200                 css_put(&mz->memcg->css);
3201                 loop++;
3202                 /*
3203                  * Could not reclaim anything and there are no more
3204                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3205                  * reclaiming anything.
3206                  */
3207                 if (!nr_reclaimed &&
3208                         (next_mz == NULL ||
3209                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3210                         break;
3211         } while (!nr_reclaimed);
3212         if (next_mz)
3213                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3214         return nr_reclaimed;
3215 }
3216
3217 /*
3218  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3219  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3220  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3221  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3222  */
3223 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3224 {
3225         bool ret;
3226
3227         rcu_read_lock();
3228         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3229         rcu_read_unlock();
3230         return ret;
3231 }
3232
3233 /*
3234  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3235  *
3236  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3237  */
3238 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3239 {
3240         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3241
3242         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3243         lru_add_drain_all();
3244
3245         drain_all_stock(memcg);
3246
3247         /* try to free all pages in this cgroup */
3248         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3249                 int progress;
3250
3251                 if (signal_pending(current))
3252                         return -EINTR;
3253
3254                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3255                                                         GFP_KERNEL, true);
3256                 if (!progress) {
3257                         nr_retries--;
3258                         /* maybe some writeback is necessary */
3259                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3260                 }
3261
3262         }
3263
3264         return 0;
3265 }
3266
3267 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3268                                             char *buf, size_t nbytes,
3269                                             loff_t off)
3270 {
3271         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3272
3273         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3274                 return -EINVAL;
3275         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3276 }
3277
3278 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3279                                      struct cftype *cft)
3280 {
3281         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3282 }
3283
3284 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3285                                       struct cftype *cft, u64 val)
3286 {
3287         int retval = 0;
3288         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3289         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3290
3291         if (memcg->use_hierarchy == val)
3292                 return 0;
3293
3294         /*
3295          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3296          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3297          * occur, provided the current cgroup has no children.
3298          *
3299          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3300          * set if there are no children.
3301          */
3302         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3303                                 (val == 1 || val == 0)) {
3304                 if (!memcg_has_children(memcg))
3305                         memcg->use_hierarchy = val;
3306                 else
3307                         retval = -EBUSY;
3308         } else
3309                 retval = -EINVAL;
3310
3311         return retval;
3312 }
3313
3314 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3315 {
3316         unsigned long val;
3317
3318         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3319                 val = memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) +
3320                         memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS);
3321                 if (swap)
3322                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3323         } else {
3324                 if (!swap)
3325                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3326                 else
3327                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3328         }
3329         return val;
3330 }
3331
3332 enum {
3333         RES_USAGE,
3334         RES_LIMIT,
3335         RES_MAX_USAGE,
3336         RES_FAILCNT,
3337         RES_SOFT_LIMIT,
3338 };
3339
3340 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3341                                struct cftype *cft)
3342 {
3343         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3344         struct page_counter *counter;
3345
3346         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3347         case _MEM:
3348                 counter = &memcg->memory;
3349                 break;
3350         case _MEMSWAP:
3351                 counter = &memcg->memsw;
3352                 break;
3353         case _KMEM:
3354                 counter = &memcg->kmem;
3355                 break;
3356         case _TCP:
3357                 counter = &memcg->tcpmem;
3358                 break;
3359         default:
3360                 BUG();
3361         }
3362
3363         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3364         case RES_USAGE:
3365                 if (counter == &memcg->memory)
3366                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3367                 if (counter == &memcg->memsw)
3368                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3369                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3370         case RES_LIMIT:
3371                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3372         case RES_MAX_USAGE:
3373                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3374         case RES_FAILCNT:
3375                 return counter->failcnt;
3376         case RES_SOFT_LIMIT:
3377                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3378         default:
3379                 BUG();
3380         }
3381 }
3382
3383 static void memcg_flush_percpu_vmstats(struct mem_cgroup *memcg, bool slab_only)
3384 {
3385         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
3386         struct mem_cgroup *mi;
3387         int node, cpu, i;
3388         int min_idx, max_idx;
3389
3390         if (slab_only) {
3391                 min_idx = NR_SLAB_RECLAIMABLE;
3392                 max_idx = NR_SLAB_UNRECLAIMABLE;
3393         } else {
3394                 min_idx = 0;
3395                 max_idx = MEMCG_NR_STAT;
3396         }
3397
3398         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3399                 stat[i] = 0;
3400
3401         for_each_online_cpu(cpu)
3402                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3403                         stat[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->stat[i], cpu);
3404
3405         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3406                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3407                         atomic_long_add(stat[i], &mi->vmstats[i]);
3408
3409         if (!slab_only)
3410                 max_idx = NR_VM_NODE_STAT_ITEMS;
3411
3412         for_each_node(node) {
3413                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
3414                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
3415
3416                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3417                         stat[i] = 0;
3418
3419                 for_each_online_cpu(cpu)
3420                         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3421                                 stat[i] += per_cpu(
3422                                         pn->lruvec_stat_cpu->count[i], cpu);
3423
3424                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, node))
3425                         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3426                                 atomic_long_add(stat[i], &pi->lruvec_stat[i]);
3427         }
3428 }
3429
3430 static void memcg_flush_percpu_vmevents(struct mem_cgroup *memcg)
3431 {
3432         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3433         struct mem_cgroup *mi;
3434         int cpu, i;
3435
3436         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3437                 events[i] = 0;
3438
3439         for_each_online_cpu(cpu)
3440                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3441                         events[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[i],
3442                                              cpu);
3443
3444         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3445                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3446                         atomic_long_add(events[i], &mi->vmevents[i]);
3447 }
3448
3449 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3450 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3451 {
3452         int memcg_id;
3453
3454         if (cgroup_memory_nokmem)
3455                 return 0;
3456
3457         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3458         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3459
3460         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3461         if (memcg_id < 0)
3462                 return memcg_id;
3463
3464         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3465         /*
3466          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3467          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3468          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3469          * patched.
3470          */
3471         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3472         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3473         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3474
3475         return 0;
3476 }
3477
3478 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3479 {
3480         struct cgroup_subsys_state *css;
3481         struct mem_cgroup *parent, *child;
3482         int kmemcg_id;
3483
3484         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3485                 return;
3486         /*
3487          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3488          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3489          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3490          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3491          */
3492         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3493
3494         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3495         if (!parent)
3496                 parent = root_mem_cgroup;
3497
3498         /*
3499          * Deactivate and reparent kmem_caches. Then flush percpu
3500          * slab statistics to have precise values at the parent and
3501          * all ancestor levels. It's required to keep slab stats
3502          * accurate after the reparenting of kmem_caches.
3503          */
3504         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3505         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg, true);
3506
3507         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3508         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3509
3510         /*
3511          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3512          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3513          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3514          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3515          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3516          * memcg_drain_all_list_lrus().
3517          */
3518         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3519         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3520                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3521                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3522                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3523                 if (!memcg->use_hierarchy)
3524                         break;
3525         }
3526         rcu_read_unlock();
3527
3528         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3529
3530         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3531 }
3532
3533 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3534 {
3535         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3536         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3537                 memcg_offline_kmem(memcg);
3538
3539         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3540                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3541                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3542         }
3543 }
3544 #else
3545 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3546 {
3547         return 0;
3548 }
3549 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3550 {
3551 }
3552 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3553 {
3554 }
3555 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3556
3557 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3558                                  unsigned long max)
3559 {
3560         int ret;
3561
3562         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3563         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3564         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3565         return ret;
3566 }
3567
3568 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3569 {
3570         int ret;
3571
3572         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3573
3574         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3575         if (ret)
3576                 goto out;
3577
3578         if (!memcg->tcpmem_active) {
3579                 /*
3580                  * The active flag needs to be written after the static_key
3581                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3582                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3583                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3584                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3585                  *
3586                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3587                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3588                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3589                  * yet, we'll lose accounting.
3590                  *
3591                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3592                  * because when this value change, the code to process it is not
3593                  * patched in yet.
3594                  */
3595                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3596                 memcg->tcpmem_active = true;
3597         }
3598 out:
3599         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3600         return ret;
3601 }
3602
3603 /*
3604  * The user of this function is...
3605  * RES_LIMIT.
3606  */
3607 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3608                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3609 {
3610         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3611         unsigned long nr_pages;
3612         int ret;
3613
3614         buf = strstrip(buf);
3615         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3616         if (ret)
3617                 return ret;
3618
3619         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3620         case RES_LIMIT:
3621                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3622                         ret = -EINVAL;
3623                         break;
3624                 }
3625                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3626                 case _MEM:
3627                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3628                         break;
3629                 case _MEMSWAP:
3630                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3631                         break;
3632                 case _KMEM:
3633                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
3634                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3635                                      "depend on this functionality.\n");
3636                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3637                         break;
3638                 case _TCP:
3639                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3640                         break;
3641                 }
3642                 break;
3643         case RES_SOFT_LIMIT:
3644                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3645                 ret = 0;
3646                 break;
3647         }
3648         return ret ?: nbytes;
3649 }
3650
3651 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3652                                 size_t nbytes, loff_t off)
3653 {
3654         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3655         struct page_counter *counter;
3656
3657         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3658         case _MEM:
3659                 counter = &memcg->memory;
3660                 break;
3661         case _MEMSWAP:
3662                 counter = &memcg->memsw;
3663                 break;
3664         case _KMEM:
3665                 counter = &memcg->kmem;
3666                 break;
3667         case _TCP:
3668                 counter = &memcg->tcpmem;
3669                 break;
3670         default:
3671                 BUG();
3672         }
3673
3674         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3675         case RES_MAX_USAGE:
3676                 page_counter_reset_watermark(counter);
3677                 break;
3678         case RES_FAILCNT:
3679                 counter->failcnt = 0;
3680                 break;
3681         default:
3682                 BUG();
3683         }
3684
3685         return nbytes;
3686 }
3687
3688 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3689                                         struct cftype *cft)
3690 {
3691         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3692 }
3693
3694 #ifdef CONFIG_MMU
3695 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3696                                         struct cftype *cft, u64 val)
3697 {
3698         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3699
3700         if (val & ~MOVE_MASK)
3701                 return -EINVAL;
3702
3703         /*
3704          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3705          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3706          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3707          * affect task migrations starting after the change.
3708          */
3709         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3710         return 0;
3711 }
3712 #else
3713 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3714                                         struct cftype *cft, u64 val)
3715 {
3716         return -ENOSYS;
3717 }
3718 #endif
3719
3720 #ifdef CONFIG_NUMA
3721
3722 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3723 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3724 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3725
3726 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3727                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3728 {
3729         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
3730         unsigned long nr = 0;
3731         enum lru_list lru;
3732
3733         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3734
3735         for_each_lru(lru) {
3736                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3737                         continue;
3738                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3739         }
3740         return nr;
3741 }
3742
3743 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3744                                              unsigned int lru_mask)
3745 {
3746         unsigned long nr = 0;
3747         enum lru_list lru;
3748
3749         for_each_lru(lru) {
3750                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3751                         continue;
3752                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3753         }
3754         return nr;
3755 }
3756
3757 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3758 {
3759         struct numa_stat {
3760                 const char *name;
3761                 unsigned int lru_mask;
3762         };
3763
3764         static const struct numa_stat stats[] = {
3765                 { "total", LRU_ALL },
3766                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3767                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3768                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3769         };
3770         const struct numa_stat *stat;
3771         int nid;
3772         unsigned long nr;
3773         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3774
3775         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3776                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3777                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3778                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3779                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3780                                                           stat->lru_mask);
3781                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3782                 }
3783                 seq_putc(m, '\n');
3784         }
3785
3786         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3787                 struct mem_cgroup *iter;
3788
3789                 nr = 0;
3790                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3791                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3792                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3793                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3794                         nr = 0;
3795                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3796                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3797                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3798                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3799                 }
3800                 seq_putc(m, '\n');
3801         }
3802
3803         return 0;
3804 }
3805 #endif /* CONFIG_NUMA */
3806
3807 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3808         MEMCG_CACHE,
3809         MEMCG_RSS,
3810         MEMCG_RSS_HUGE,
3811         NR_SHMEM,
3812         NR_FILE_MAPPED,
3813         NR_FILE_DIRTY,
3814         NR_WRITEBACK,
3815         MEMCG_SWAP,
3816 };
3817
3818 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3819         "cache",
3820         "rss",
3821         "rss_huge",
3822         "shmem",
3823         "mapped_file",
3824         "dirty",
3825         "writeback",
3826         "swap",
3827 };
3828
3829 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3830 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3831         PGPGIN,
3832         PGPGOUT,
3833         PGFAULT,
3834         PGMAJFAULT,
3835 };
3836
3837 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3838         "pgpgin",
3839         "pgpgout",
3840         "pgfault",
3841         "pgmajfault",
3842 };
3843
3844 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3845 {
3846         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3847         unsigned long memory, memsw;
3848         struct mem_cgroup *mi;
3849         unsigned int i;
3850
3851         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3852         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3853
3854         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3855                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3856                         continue;
3857                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3858                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3859                            PAGE_SIZE);
3860         }
3861
3862         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3863                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3864                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3865
3866         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3867                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3868                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3869                            PAGE_SIZE);
3870
3871         /* Hierarchical information */
3872         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3873         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3874                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3875                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3876         }
3877         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3878                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3879         if (do_memsw_account())
3880                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3881                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3882
3883         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3884                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3885                         continue;
3886                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3887                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3888                            PAGE_SIZE);
3889         }
3890
3891         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3892                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3893                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3894
3895         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3896                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3897                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3898                            PAGE_SIZE);
3899
3900 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3901         {
3902                 pg_data_t *pgdat;
3903                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3904                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3905                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3906                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3907
3908                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3909                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3910                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3911
3912                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3913                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3914                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3915                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3916                 }
3917                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3918                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3919                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3920                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3921         }
3922 #endif
3923
3924         return 0;
3925 }
3926
3927 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3928                                       struct cftype *cft)
3929 {
3930         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3931
3932         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3933 }
3934
3935 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3936                                        struct cftype *cft, u64 val)
3937 {
3938         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3939
3940         if (val > 100)
3941                 return -EINVAL;
3942
3943         if (css->parent)
3944                 memcg->swappiness = val;
3945         else
3946                 vm_swappiness = val;
3947
3948         return 0;
3949 }
3950
3951 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3952 {
3953         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3954         unsigned long usage;
3955         int i;
3956
3957         rcu_read_lock();
3958         if (!swap)
3959                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3960         else
3961                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3962
3963         if (!t)
3964                 goto unlock;
3965
3966         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3967
3968         /*
3969          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3970          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3971          * call of __mem_cgroup_threshold().
3972          */
3973         i = t->current_threshold;
3974
3975         /*
3976          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3977          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3978          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3979          * only one element of the array here.
3980          */
3981         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3982                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3983
3984         /* i = current_threshold + 1 */
3985         i++;
3986
3987         /*
3988          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3989          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3990          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3991          * only one element of the array here.
3992          */
3993         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3994                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3995
3996         /* Update current_threshold */
3997         t->current_threshold = i - 1;
3998 unlock:
3999         rcu_read_unlock();
4000 }
4001
4002 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4003 {
4004         while (memcg) {
4005                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4006                 if (do_memsw_account())
4007                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4008
4009                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4010         }
4011 }
4012
4013 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4014 {
4015         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4016         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4017
4018         if (_a->threshold > _b->threshold)
4019                 return 1;
4020
4021         if (_a->threshold < _b->threshold)
4022                 return -1;
4023
4024         return 0;
4025 }
4026
4027 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4028 {
4029         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4030
4031         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4032
4033         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4034                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4035
4036         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4037         return 0;
4038 }
4039
4040 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4041 {
4042         struct mem_cgroup *iter;
4043
4044         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4045                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4046 }
4047
4048 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4049         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4050 {
4051         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4052         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4053         unsigned long threshold;
4054         unsigned long usage;
4055         int i, size, ret;
4056
4057         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
4058         if (ret)
4059                 return ret;
4060
4061         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4062
4063         if (type == _MEM) {
4064                 thresholds = &memcg->thresholds;
4065                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4066         } else if (type == _MEMSWAP) {
4067                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4068                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4069         } else
4070                 BUG();
4071
4072         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4073         if (thresholds->primary)
4074                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4075
4076         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4077
4078         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4079         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
4080         if (!new) {
4081                 ret = -ENOMEM;
4082                 goto unlock;
4083         }
4084         new->size = size;
4085
4086         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4087         if (thresholds->primary) {
4088                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4089                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4090         }
4091
4092         /* Add new threshold */
4093         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4094         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4095
4096         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4097         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4098                         compare_thresholds, NULL);
4099
4100         /* Find current threshold */
4101         new->current_threshold = -1;
4102         for (i = 0; i < size; i++) {
4103                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4104                         /*
4105                          * new->current_threshold will not be used until
4106                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4107                          * it here.
4108                          */
4109                         ++new->current_threshold;
4110                 } else
4111                         break;
4112         }
4113
4114         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4115         kfree(thresholds->spare);
4116         thresholds->spare = thresholds->primary;
4117
4118         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4119
4120         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4121         synchronize_rcu();
4122
4123 unlock:
4124         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4125
4126         return ret;
4127 }
4128
4129 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4130         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4131 {
4132         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4133 }
4134
4135 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4136         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4137 {
4138         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4139 }
4140
4141 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4142         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4143 {
4144         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4145         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4146         unsigned long usage;
4147         int i, j, size;
4148
4149         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4150
4151         if (type == _MEM) {
4152                 thresholds = &memcg->thresholds;
4153                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4154         } else if (type == _MEMSWAP) {
4155                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4156                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4157         } else
4158                 BUG();
4159
4160         if (!thresholds->primary)
4161                 goto unlock;
4162
4163         /* Check if a threshold crossed before removing */
4164         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4165
4166         /* Calculate new number of threshold */
4167         size = 0;
4168         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4169                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4170                         size++;
4171         }
4172
4173         new = thresholds->spare;
4174
4175         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4176         if (!size) {
4177                 kfree(new);
4178                 new = NULL;
4179                 goto swap_buffers;
4180         }
4181
4182         new->size = size;
4183
4184         /* Copy thresholds and find current threshold */
4185         new->current_threshold = -1;
4186         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4187                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4188                         continue;
4189
4190                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4191                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4192                         /*
4193                          * new->current_threshold will not be used
4194                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4195                          * it here.
4196                          */
4197                         ++new->current_threshold;
4198                 }
4199                 j++;
4200         }
4201
4202 swap_buffers:
4203         /* Swap primary and spare array */
4204         thresholds->spare = thresholds->primary;
4205
4206         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4207
4208         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4209         synchronize_rcu();
4210
4211         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4212         if (!new) {
4213                 kfree(thresholds->spare);
4214                 thresholds->spare = NULL;
4215         }
4216 unlock:
4217         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4218 }
4219
4220 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4221         struct eventfd_ctx *eventfd)
4222 {
4223         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4224 }
4225
4226 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4227         struct eventfd_ctx *eventfd)
4228 {
4229         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4230 }
4231
4232 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4233         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4234 {
4235         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4236
4237         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4238         if (!event)
4239                 return -ENOMEM;
4240
4241         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4242
4243         event->eventfd = eventfd;
4244         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4245
4246         /* already in OOM ? */
4247         if (memcg->under_oom)
4248                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4249         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4250
4251         return 0;
4252 }
4253
4254 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4255         struct eventfd_ctx *eventfd)
4256 {
4257         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4258
4259         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4260
4261         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4262                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4263                         list_del(&ev->list);
4264                         kfree(ev);
4265                 }
4266         }
4267
4268         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4269 }
4270
4271 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4272 {
4273         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4274
4275         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4276         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4277         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4278                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4279         return 0;
4280 }
4281
4282 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4283         struct cftype *cft, u64 val)
4284 {
4285         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4286
4287         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4288         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4289                 return -EINVAL;
4290
4291         memcg->oom_kill_disable = val;
4292         if (!val)
4293                 memcg_oom_recover(memcg);
4294
4295         return 0;
4296 }
4297
4298 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4299
4300 #include <trace/events/writeback.h>
4301
4302 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4303 {
4304         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4305 }
4306
4307 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4308 {
4309         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4310 }
4311
4312 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4313 {
4314         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4315 }
4316
4317 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4318 {
4319         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4320
4321         if (!memcg->css.parent)
4322                 return NULL;
4323
4324         return &memcg->cgwb_domain;
4325 }
4326
4327 /*
4328  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4329  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4330  */
4331 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4332 {
4333         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4334         int cpu;
4335
4336         for_each_online_cpu(cpu)
4337                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4338         if (x < 0)
4339                 x = 0;
4340         return x;
4341 }
4342
4343 /**
4344  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4345  * @wb: bdi_writeback in question
4346  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4347  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4348  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4349  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4350  *
4351  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4352  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4353  * is a bit more involved.
4354  *
4355  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4356  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4357  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4358  * available memory in the system.  The caller should further cap
4359  * *@pheadroom accordingly.
4360  */
4361 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4362                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4363                          unsigned long *pwriteback)
4364 {
4365         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4366         struct mem_cgroup *parent;
4367
4368         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4369
4370         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
4371         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4372         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4373                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4374         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4375
4376         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4377                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
4378                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4379
4380                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4381                 memcg = parent;
4382         }
4383 }
4384
4385 /*
4386  * Foreign dirty flushing
4387  *
4388  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
4389  * trackes ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
4390  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
4391  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
4392  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
4393  * different cgroups isn't a common use-case.
4394  *
4395  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
4396  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
4397  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
4398  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
4399  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
4400  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
4401  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
4402  * make writeback of the dirty pages happen.
4403  *
4404  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repatedly and
4405  * severely throttled after making some progress after each
4406  * dirty_expire_interval while the underyling IO device is almost
4407  * completely idle.
4408  *
4409  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
4410  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
4411  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
4412  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
4413  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
4414  *
4415  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
4416  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
4417  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
4418  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
4419  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
4420  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
4421  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
4422  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
4423  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
4424  *
4425  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
4426  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
4427  * records are lockless and racy.
4428  */
4429 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct page *page,
4430                                              struct bdi_writeback *wb)
4431 {
4432         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
4433         struct memcg_cgwb_frn *frn;
4434         u64 now = get_jiffies_64();
4435         u64 oldest_at = now;
4436         int oldest = -1;
4437         int i;
4438
4439         trace_track_foreign_dirty(page, wb);
4440
4441         /*
4442          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
4443          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
4444          * written out.
4445          */
4446         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4447                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4448                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
4449                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
4450                         break;
4451                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
4452                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4453                         oldest = i;
4454                         oldest_at = frn->at;
4455                 }
4456         }
4457
4458         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
4459                 /*
4460                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
4461                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
4462                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
4463                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
4464                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
4465                  */
4466                 unsigned long update_intv =
4467                         min_t(unsigned long, HZ,
4468                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
4469
4470                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
4471                         frn->at = now;
4472         } else if (oldest >= 0) {
4473                 /* replace the oldest free one */
4474                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
4475                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
4476                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
4477                 frn->at = now;
4478         }
4479 }
4480
4481 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
4482 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
4483 {
4484         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4485         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
4486         u64 now = jiffies_64;
4487         int i;
4488
4489         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4490                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4491
4492                 /*
4493                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
4494                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
4495                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
4496                  * already one in flight.
4497                  */
4498                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
4499                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4500                         frn->at = 0;
4501                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
4502                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id, 0,
4503                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
4504                                                &frn->done);
4505                 }
4506         }
4507 }
4508
4509 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4510
4511 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4512 {
4513         return 0;
4514 }
4515
4516 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4517 {
4518 }
4519
4520 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4521 {
4522 }
4523
4524 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4525
4526 /*
4527  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4528  *
4529  * "cgroup.event_control" implementation.
4530  *
4531  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4532  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4533  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4534  *
4535  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4536  * possible.
4537  */
4538
4539 /*
4540  * Unregister event and free resources.
4541  *
4542  * Gets called from workqueue.
4543  */
4544 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4545 {
4546         struct mem_cgroup_event *event =
4547                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4548         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4549
4550         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4551
4552         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4553
4554         /* Notify userspace the event is going away. */
4555         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4556
4557         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4558         kfree(event);
4559         css_put(&memcg->css);
4560 }
4561
4562 /*
4563  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4564  *
4565  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4566  */
4567 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4568                             int sync, void *key)
4569 {
4570         struct mem_cgroup_event *event =
4571                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4572         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4573         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4574
4575         if (flags & EPOLLHUP) {
4576                 /*
4577                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4578                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4579                  * for us.
4580                  *
4581                  * We can't race against event freeing since the other
4582                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4583                  * which we hold.
4584                  */
4585                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4586                 if (!list_empty(&event->list)) {
4587                         list_del_init(&event->list);
4588                         /*
4589                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4590                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4591                          */
4592                         schedule_work(&event->remove);
4593                 }
4594                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4595         }
4596
4597         return 0;
4598 }
4599
4600 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4601                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4602 {
4603         struct mem_cgroup_event *event =
4604                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4605
4606         event->wqh = wqh;
4607         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4608 }
4609
4610 /*
4611  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4612  *
4613  * Parse input and register new cgroup event handler.
4614  *
4615  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4616  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4617  */
4618 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4619                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4620 {
4621         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4622         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4623         struct mem_cgroup_event *event;
4624         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4625         unsigned int efd, cfd;
4626         struct fd efile;
4627         struct fd cfile;
4628         const char *name;
4629         char *endp;
4630         int ret;
4631
4632         buf = strstrip(buf);
4633
4634         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4635         if (*endp != ' ')
4636                 return -EINVAL;
4637         buf = endp + 1;
4638
4639         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4640         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4641                 return -EINVAL;
4642         buf = endp + 1;
4643
4644         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4645         if (!event)
4646                 return -ENOMEM;
4647
4648         event->memcg = memcg;
4649         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4650         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4651         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4652         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4653
4654         efile = fdget(efd);
4655         if (!efile.file) {
4656                 ret = -EBADF;
4657                 goto out_kfree;
4658         }
4659
4660         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4661         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4662                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4663                 goto out_put_efile;
4664         }
4665
4666         cfile = fdget(cfd);
4667         if (!cfile.file) {
4668                 ret = -EBADF;
4669                 goto out_put_eventfd;
4670         }
4671
4672         /* the process need read permission on control file */
4673         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4674         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4675         if (ret < 0)
4676                 goto out_put_cfile;
4677
4678         /*
4679          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4680          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4681          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4682          * is for compatibility anyway.
4683          *
4684          * DO NOT ADD NEW FILES.
4685          */
4686         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4687
4688         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4689                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4690                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4691         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4692                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4693                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4694         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4695                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4696                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4697         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4698                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4699                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4700         } else {
4701                 ret = -EINVAL;
4702                 goto out_put_cfile;
4703         }
4704
4705         /*
4706          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4707          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4708          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4709          */
4710         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4711                                                &memory_cgrp_subsys);
4712         ret = -EINVAL;
4713         if (IS_ERR(cfile_css))
4714                 goto out_put_cfile;
4715         if (cfile_css != css) {
4716                 css_put(cfile_css);
4717                 goto out_put_cfile;
4718         }
4719
4720         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4721         if (ret)
4722                 goto out_put_css;
4723
4724         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4725
4726         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4727         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4728         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4729
4730         fdput(cfile);
4731         fdput(efile);
4732
4733         return nbytes;
4734
4735 out_put_css:
4736         css_put(css);
4737 out_put_cfile:
4738         fdput(cfile);
4739 out_put_eventfd:
4740         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4741 out_put_efile:
4742         fdput(efile);
4743 out_kfree:
4744         kfree(event);
4745
4746         return ret;
4747 }
4748
4749 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4750         {
4751                 .name = "usage_in_bytes",
4752                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4753                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4754         },
4755         {
4756                 .name = "max_usage_in_bytes",
4757                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4758                 .write = mem_cgroup_reset,
4759                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4760         },
4761         {
4762                 .name = "limit_in_bytes",
4763                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4764                 .write = mem_cgroup_write,
4765                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4766         },
4767         {
4768                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4769                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4770                 .write = mem_cgroup_write,
4771                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4772         },
4773         {
4774                 .name = "failcnt",
4775                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4776                 .write = mem_cgroup_reset,
4777                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4778         },
4779         {
4780                 .name = "stat",
4781                 .seq_show = memcg_stat_show,
4782         },
4783         {
4784                 .name = "force_empty",
4785                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4786         },
4787         {
4788                 .name = "use_hierarchy",
4789                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4790                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4791         },
4792         {
4793                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4794                 .write = memcg_write_event_control,
4795                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4796         },
4797         {
4798                 .name = "swappiness",
4799                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4800                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4801         },
4802         {
4803                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4804                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4805                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4806         },
4807         {
4808                 .name = "oom_control",
4809                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4810                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4811                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4812         },
4813         {
4814                 .name = "pressure_level",
4815         },
4816 #ifdef CONFIG_NUMA
4817         {
4818                 .name = "numa_stat",
4819                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4820         },
4821 #endif
4822         {
4823                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4824                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4825                 .write = mem_cgroup_write,
4826                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4827         },
4828         {
4829                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4830                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4831                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4832         },
4833         {
4834                 .name = "kmem.failcnt",
4835                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4836                 .write = mem_cgroup_reset,
4837                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4838         },
4839         {
4840                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4841                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4842                 .write = mem_cgroup_reset,
4843                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4844         },
4845 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
4846         {
4847                 .name = "kmem.slabinfo",
4848                 .seq_start = memcg_slab_start,
4849                 .seq_next = memcg_slab_next,
4850                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4851                 .seq_show = memcg_slab_show,
4852         },
4853 #endif
4854         {
4855                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4856                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4857                 .write = mem_cgroup_write,
4858                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4859         },
4860         {
4861                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4862                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4863                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4864         },
4865         {
4866                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4867                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4868                 .write = mem_cgroup_reset,
4869                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4870         },
4871         {
4872                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4873                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4874                 .write = mem_cgroup_reset,
4875                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4876         },
4877         { },    /* terminate */
4878 };
4879
4880 /*
4881  * Private memory cgroup IDR
4882  *
4883  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4884  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4885  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4886  * memory-controlled cgroups to 64k.
4887  *
4888  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4889  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4890  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4891  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4892  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4893  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4894  *
4895  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4896  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4897  * when the CSS is offlined.
4898  *
4899  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4900  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4901  * those references are manageable from userspace.
4902  */
4903
4904 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4905
4906 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4907 {
4908         if (memcg->id.id > 0) {
4909                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4910                 memcg->id.id = 0;
4911         }
4912 }
4913
4914 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4915 {
4916         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4917 }
4918
4919 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4920 {
4921         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4922                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4923
4924                 /* Memcg ID pins CSS */
4925                 css_put(&memcg->css);
4926         }
4927 }
4928
4929 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4930 {
4931         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4932 }
4933
4934 /**
4935  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4936  * @id: the memcg id to look up
4937  *
4938  * Caller must hold rcu_read_lock().
4939  */
4940 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4941 {
4942         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4943         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4944 }
4945
4946 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4947 {
4948         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4949         int tmp = node;
4950         /*
4951          * This routine is called against possible nodes.
4952          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4953          *
4954          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4955          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4956          *       function.
4957          */
4958         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4959                 tmp = -1;
4960         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4961         if (!pn)
4962                 return 1;
4963
4964         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4965         if (!pn->lruvec_stat_local) {
4966                 kfree(pn);
4967                 return 1;
4968         }
4969
4970         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4971         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4972                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4973                 kfree(pn);
4974                 return 1;
4975         }
4976
4977         lruvec_init(&pn->lruvec);
4978         pn->usage_in_excess = 0;
4979         pn->on_tree = false;
4980         pn->memcg = memcg;
4981
4982         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4983         return 0;
4984 }
4985
4986 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4987 {
4988         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4989
4990         if (!pn)
4991                 return;
4992
4993         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4994         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4995         kfree(pn);
4996 }
4997
4998 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4999 {
5000         int node;
5001
5002         /*
5003          * Flush percpu vmstats and vmevents to guarantee the value correctness
5004          * on parent's and all ancestor levels.
5005          */
5006         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg, false);
5007         memcg_flush_percpu_vmevents(memcg);
5008         for_each_node(node)
5009                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
5010         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
5011         free_percpu(memcg->vmstats_local);
5012         kfree(memcg);
5013 }
5014
5015 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5016 {
5017         memcg_wb_domain_exit(memcg);
5018         __mem_cgroup_free(memcg);
5019 }
5020
5021 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
5022 {
5023         struct mem_cgroup *memcg;
5024         unsigned int size;
5025         int node;
5026         int __maybe_unused i;
5027
5028         size = sizeof(struct mem_cgroup);
5029         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
5030
5031         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
5032         if (!memcg)
5033                 return NULL;
5034
5035         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
5036                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
5037                                  GFP_KERNEL);
5038         if (memcg->id.id < 0)
5039                 goto fail;
5040
5041         memcg->vmstats_local = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5042         if (!memcg->vmstats_local)
5043                 goto fail;
5044
5045         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
5046         if (!memcg->vmstats_percpu)
5047                 goto fail;
5048
5049         for_each_node(node)
5050                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
5051                         goto fail;
5052
5053         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
5054                 goto fail;
5055
5056         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
5057         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
5058         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5059         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5060         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5061         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5062         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5063         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5064         memcg->socket_pressure = jiffies;
5065 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5066         memcg->kmemcg_id = -1;
5067 #endif
5068 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5069         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
5070         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5071                 memcg->cgwb_frn[i].done =
5072                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
5073 #endif
5074 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5075         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5076         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
5077         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
5078 #endif
5079         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
5080         return memcg;
5081 fail:
5082         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5083         __mem_cgroup_free(memcg);
5084         return NULL;
5085 }
5086
5087 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5088 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5089 {
5090         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
5091         struct mem_cgroup *memcg;
5092         long error = -ENOMEM;
5093
5094         memcg = mem_cgroup_alloc();
5095         if (!memcg)
5096                 return ERR_PTR(error);
5097
5098         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5099         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5100         if (parent) {
5101                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5102                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5103         }
5104         if (parent && parent->use_hierarchy) {
5105                 memcg->use_hierarchy = true;
5106                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5107                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5108                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5109                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5110                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5111         } else {
5112                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5113                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5114                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5115                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5116                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5117                 /*
5118                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5119                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5120                  * unfortunate state in our controller.
5121                  */
5122                 if (parent != root_mem_cgroup)
5123                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5124         }
5125
5126         /* The following stuff does not apply to the root */
5127         if (!parent) {
5128 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5129                 INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
5130 #endif
5131                 root_mem_cgroup = memcg;
5132                 return &memcg->css;
5133         }
5134
5135         error = memcg_online_kmem(memcg);
5136         if (error)
5137                 goto fail;
5138
5139         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5140                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5141
5142         return &memcg->css;
5143 fail:
5144         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5145         mem_cgroup_free(memcg);
5146         return ERR_PTR(-ENOMEM);
5147 }
5148
5149 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5150 {
5151         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5152
5153         /*
5154          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
5155          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5156          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5157          */
5158         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
5159                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5160                 return -ENOMEM;
5161         }
5162
5163         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5164         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5165         css_get(css);
5166         return 0;
5167 }
5168
5169 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5170 {
5171         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5172         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5173
5174         /*
5175          * Unregister events and notify userspace.
5176          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5177          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5178          */
5179         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5180         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5181                 list_del_init(&event->list);
5182                 schedule_work(&event->remove);
5183         }
5184         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5185
5186         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5187         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5188
5189         memcg_offline_kmem(memcg);
5190         wb_memcg_offline(memcg);
5191
5192         drain_all_stock(memcg);
5193
5194         mem_cgroup_id_put(memcg);
5195 }
5196
5197 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5198 {
5199         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5200
5201         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5202 }
5203
5204 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5205 {
5206         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5207         int __maybe_unused i;
5208
5209 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5210         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5211                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5212 #endif
5213         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5214                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5215
5216         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5217                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5218
5219         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5220         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5221         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5222         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
5223         memcg_free_kmem(memcg);
5224         mem_cgroup_free(memcg);
5225 }
5226
5227 /**
5228  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5229  * @css: the target css
5230  *
5231  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5232  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5233  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5234  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5235  * made visible again.
5236  *
5237  * The current implementation only resets the essential configurations.
5238  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5239  */
5240 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5241 {
5242         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5243
5244         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5245         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5246         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
5247         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5248         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5249         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5250         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5251         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5252         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5253         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5254 }
5255
5256 #ifdef CONFIG_MMU
5257 /* Handlers for move charge at task migration. */
5258 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5259 {
5260         int ret;
5261
5262         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5263         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5264         if (!ret) {
5265                 mc.precharge += count;
5266                 return ret;
5267         }
5268
5269         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5270         while (count--) {
5271                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5272                 if (ret)
5273                         return ret;
5274                 mc.precharge++;
5275                 cond_resched();
5276         }
5277         return 0;
5278 }
5279
5280 union mc_target {
5281         struct page     *page;
5282         swp_entry_t     ent;
5283 };
5284
5285 enum mc_target_type {
5286         MC_TARGET_NONE = 0,
5287         MC_TARGET_PAGE,
5288         MC_TARGET_SWAP,
5289         MC_TARGET_DEVICE,
5290 };
5291
5292 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5293                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5294 {
5295         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5296
5297         if (!page || !page_mapped(page))
5298                 return NULL;
5299         if (PageAnon(page)) {
5300                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5301                         return NULL;
5302         } else {
5303                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5304                         return NULL;
5305         }
5306         if (!get_page_unless_zero(page))
5307                 return NULL;
5308
5309         return page;
5310 }
5311
5312 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5313 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5314                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5315 {
5316         struct page *page = NULL;
5317         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5318
5319         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
5320                 return NULL;
5321
5322         /*
5323          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5324          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5325          * as special swap entry in the CPU page table.
5326          */
5327         if (is_device_private_entry(ent)) {
5328                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5329                 /*
5330                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5331                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5332                  */
5333                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5334                         return NULL;
5335                 return page;
5336         }
5337
5338         /*
5339          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5340          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5341          */
5342         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5343         if (do_memsw_account())
5344                 entry->val = ent.val;
5345
5346         return page;
5347 }
5348 #else
5349 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5350                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5351 {
5352         return NULL;
5353 }
5354 #endif
5355
5356 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5357                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5358 {
5359         struct page *page = NULL;
5360         struct address_space *mapping;
5361         pgoff_t pgoff;
5362
5363         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5364                 return NULL;
5365         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5366                 return NULL;
5367
5368         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5369         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5370
5371         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5372 #ifdef CONFIG_SWAP
5373         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5374         if (shmem_mapping(mapping)) {
5375                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5376                 if (xa_is_value(page)) {
5377                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5378                         if (do_memsw_account())
5379                                 *entry = swp;
5380                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
5381                                              swp_offset(swp));
5382                 }
5383         } else
5384                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5385 #else
5386         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5387 #endif
5388         return page;
5389 }
5390
5391 /**
5392  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5393  * @page: the page
5394  * @compound: charge the page as compound or small page
5395  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5396  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5397  *
5398  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5399  *
5400  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5401  * from old cgroup.
5402  */
5403 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5404                                    bool compound,
5405                                    struct mem_cgroup *from,
5406                                    struct mem_cgroup *to)
5407 {
5408         unsigned long flags;
5409         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5410         int ret;
5411         bool anon;
5412
5413         VM_BUG_ON(from == to);
5414         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5415         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5416
5417         /*
5418          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5419          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
5420          */
5421         ret = -EBUSY;
5422         if (!trylock_page(page))
5423                 goto out;
5424
5425         ret = -EINVAL;
5426         if (page->mem_cgroup != from)
5427                 goto out_unlock;
5428
5429         anon = PageAnon(page);
5430
5431         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
5432
5433         if (!anon && page_mapped(page)) {
5434                 __mod_memcg_state(from, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5435                 __mod_memcg_state(to, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5436         }
5437
5438         /*
5439          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
5440          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
5441          * So mapping should be stable for dirty pages.
5442          */
5443         if (!anon && PageDirty(page)) {
5444                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5445
5446                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
5447                         __mod_memcg_state(from, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
5448                         __mod_memcg_state(to, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
5449                 }
5450         }
5451
5452         if (PageWriteback(page)) {
5453                 __mod_memcg_state(from, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5454                 __mod_memcg_state(to, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5455         }
5456
5457 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5458         if (compound && !list_empty(page_deferred_list(page))) {
5459                 spin_lock(&from->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5460                 list_del_init(page_deferred_list(page));
5461                 from->deferred_split_queue.split_queue_len--;
5462                 spin_unlock(&from->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5463         }
5464 #endif
5465         /*
5466          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
5467          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
5468          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
5469          */
5470
5471         /* caller should have done css_get */
5472         page->mem_cgroup = to;
5473
5474 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5475         if (compound && list_empty(page_deferred_list(page))) {
5476                 spin_lock(&to->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5477                 list_add_tail(page_deferred_list(page),
5478                               &to->deferred_split_queue.split_queue);
5479                 to->deferred_split_queue.split_queue_len++;
5480                 spin_unlock(&to->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5481         }
5482 #endif
5483
5484         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
5485
5486         ret = 0;
5487
5488         local_irq_disable();
5489         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
5490         memcg_check_events(to, page);
5491         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
5492         memcg_check_events(from, page);
5493         local_irq_enable();
5494 out_unlock:
5495         unlock_page(page);
5496 out:
5497         return ret;
5498 }
5499
5500 /**
5501  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5502  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5503  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5504  * @ptent: the pte to be checked
5505  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5506  *
5507  * Returns
5508  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5509  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5510  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5511  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5512  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5513  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5514  *     in target->ent.
5515  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5516  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5517  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5518  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5519  *     regular page.
5520  *
5521  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5522  *
5523  * Called with pte lock held.
5524  */
5525
5526 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5527                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5528 {
5529         struct page *page = NULL;
5530         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5531         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5532
5533         if (pte_present(ptent))
5534                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5535         else if (is_swap_pte(ptent))
5536                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5537         else if (pte_none(ptent))
5538                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5539
5540         if (!page && !ent.val)
5541                 return ret;
5542         if (page) {
5543                 /*
5544                  * Do only loose check w/o serialization.
5545                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5546                  * not under LRU exclusion.
5547                  */
5548                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5549                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5550                         if (is_device_private_page(page))
5551                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5552                         if (target)
5553                                 target->page = page;
5554                 }
5555                 if (!ret || !target)
5556                         put_page(page);
5557         }
5558         /*
5559          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5560          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5561          */
5562         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5563             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5564                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5565                 if (target)
5566                         target->ent = ent;
5567         }
5568         return ret;
5569 }
5570
5571 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5572 /*
5573  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5574  * not support them for now.
5575  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5576  */
5577 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5578                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5579 {
5580         struct page *page = NULL;
5581         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5582
5583         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5584                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5585                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5586                 return ret;
5587         }
5588         page = pmd_page(pmd);
5589         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5590         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5591                 return ret;
5592         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5593                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5594                 if (target) {
5595                         get_page(page);
5596                         target->page = page;
5597                 }
5598         }
5599         return ret;
5600 }
5601 #else
5602 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5603                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5604 {
5605         return MC_TARGET_NONE;
5606 }
5607 #endif
5608
5609 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5610                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5611                                         struct mm_walk *walk)
5612 {
5613         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5614         pte_t *pte;
5615         spinlock_t *ptl;
5616
5617         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5618         if (ptl) {
5619                 /*
5620                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5621                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5622                  * this might change.
5623                  */
5624                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5625                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5626                 spin_unlock(ptl);
5627                 return 0;
5628         }
5629
5630         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5631                 return 0;
5632         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5633         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5634                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5635                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5636         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5637         cond_resched();
5638
5639         return 0;
5640 }
5641
5642 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
5643         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5644 };
5645
5646 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5647 {
5648         unsigned long precharge;
5649
5650         down_read(&mm->mmap_sem);
5651         walk_page_range(mm, 0, mm->highest_vm_end, &precharge_walk_ops, NULL);
5652         up_read(&mm->mmap_sem);
5653
5654         precharge = mc.precharge;
5655         mc.precharge = 0;
5656
5657         return precharge;
5658 }
5659
5660 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5661 {
5662         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5663
5664         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5665         mc.moving_task = current;
5666         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5667 }
5668
5669 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5670 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5671 {
5672         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5673         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5674
5675         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5676         if (mc.precharge) {
5677                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5678                 mc.precharge = 0;
5679         }
5680         /*
5681          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5682          * we must uncharge here.
5683          */
5684         if (mc.moved_charge) {
5685                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5686                 mc.moved_charge = 0;
5687         }
5688         /* we must fixup refcnts and charges */
5689         if (mc.moved_swap) {
5690                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5691                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5692                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5693
5694                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5695
5696                 /*
5697                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5698                  * should uncharge to->memory.
5699                  */
5700                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5701                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5702
5703                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5704                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5705
5706                 mc.moved_swap = 0;
5707         }
5708         memcg_oom_recover(from);
5709         memcg_oom_recover(to);
5710         wake_up_all(&mc.waitq);
5711 }
5712
5713 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5714 {
5715         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5716
5717         /*
5718          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5719          * task migration.
5720          */
5721         mc.moving_task = NULL;
5722         __mem_cgroup_clear_mc();
5723         spin_lock(&mc.lock);
5724         mc.from = NULL;
5725         mc.to = NULL;
5726         mc.mm = NULL;
5727         spin_unlock(&mc.lock);
5728
5729         mmput(mm);
5730 }
5731
5732 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5733 {
5734         struct cgroup_subsys_state *css;
5735         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5736         struct mem_cgroup *from;
5737         struct task_struct *leader, *p;
5738         struct mm_struct *mm;
5739         unsigned long move_flags;
5740         int ret = 0;
5741
5742         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5743         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5744                 return 0;
5745
5746         /*
5747          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5748          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5749          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5750          * multiple.
5751          */
5752         p = NULL;
5753         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5754                 WARN_ON_ONCE(p);
5755                 p = leader;
5756                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5757         }
5758         if (!p)
5759                 return 0;
5760
5761         /*
5762          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5763          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5764          * So we need to save it, and keep it going.
5765          */
5766         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5767         if (!move_flags)
5768                 return 0;
5769
5770         from = mem_cgroup_from_task(p);
5771
5772         VM_BUG_ON(from == memcg);
5773
5774         mm = get_task_mm(p);
5775         if (!mm)
5776                 return 0;
5777         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5778         if (mm->owner == p) {
5779                 VM_BUG_ON(mc.from);
5780                 VM_BUG_ON(mc.to);
5781                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5782                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5783                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5784
5785                 spin_lock(&mc.lock);
5786                 mc.mm = mm;
5787                 mc.from = from;
5788                 mc.to = memcg;
5789                 mc.flags = move_flags;
5790                 spin_unlock(&mc.lock);
5791                 /* We set mc.moving_task later */
5792
5793                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5794                 if (ret)
5795                         mem_cgroup_clear_mc();
5796         } else {
5797                 mmput(mm);
5798         }
5799         return ret;
5800 }
5801
5802 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5803 {
5804         if (mc.to)
5805                 mem_cgroup_clear_mc();
5806 }
5807
5808 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5809                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5810                                 struct mm_walk *walk)
5811 {
5812         int ret = 0;
5813         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5814         pte_t *pte;
5815         spinlock_t *ptl;
5816         enum mc_target_type target_type;
5817         union mc_target target;
5818         struct page *page;
5819
5820         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5821         if (ptl) {
5822                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5823                         spin_unlock(ptl);
5824                         return 0;
5825                 }
5826                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5827                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5828                         page = target.page;
5829                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5830                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5831                                                              mc.from, mc.to)) {
5832                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5833                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5834                                 }
5835                                 putback_lru_page(page);
5836                         }
5837                         put_page(page);
5838                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5839                         page = target.page;
5840                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5841                                                      mc.from, mc.to)) {
5842                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5843                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5844                         }
5845                         put_page(page);
5846                 }
5847                 spin_unlock(ptl);
5848                 return 0;
5849         }
5850
5851         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5852                 return 0;
5853 retry:
5854         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5855         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5856                 pte_t ptent = *(pte++);
5857                 bool device = false;
5858                 swp_entry_t ent;
5859
5860                 if (!mc.precharge)
5861                         break;
5862
5863                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5864                 case MC_TARGET_DEVICE:
5865                         device = true;
5866                         /* fall through */
5867                 case MC_TARGET_PAGE:
5868                         page = target.page;
5869                         /*
5870                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5871                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5872                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5873                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5874                          */
5875                         if (PageTransCompound(page))
5876                                 goto put;
5877                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5878                                 goto put;
5879                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5880                                                 mc.from, mc.to)) {
5881                                 mc.precharge--;
5882                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5883                                 mc.moved_charge++;
5884                         }
5885                         if (!device)
5886                                 putback_lru_page(page);
5887 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5888                         put_page(page);
5889                         break;
5890                 case MC_TARGET_SWAP:
5891                         ent = target.ent;
5892                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5893                                 mc.precharge--;
5894                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5895                                 mc.moved_swap++;
5896                         }
5897                         break;
5898                 default:
5899                         break;
5900                 }
5901         }
5902         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5903         cond_resched();
5904
5905         if (addr != end) {
5906                 /*
5907                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5908                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5909                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5910                  * phase.
5911                  */
5912                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5913                 if (!ret)
5914                         goto retry;
5915         }
5916
5917         return ret;
5918 }
5919
5920 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
5921         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5922 };
5923
5924 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5925 {
5926         lru_add_drain_all();
5927         /*
5928          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5929          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5930          * for already started RCU-only updates to finish.
5931          */
5932         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5933         synchronize_rcu();
5934 retry:
5935         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5936                 /*
5937                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5938                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5939                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5940                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5941                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5942                  */
5943                 __mem_cgroup_clear_mc();
5944                 cond_resched();
5945                 goto retry;
5946         }
5947         /*
5948          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5949          * additional charge, the page walk just aborts.
5950          */
5951         walk_page_range(mc.mm, 0, mc.mm->highest_vm_end, &charge_walk_ops,
5952                         NULL);
5953
5954         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5955         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5956 }
5957
5958 static void mem_cgroup_move_task(void)
5959 {
5960         if (mc.to) {
5961                 mem_cgroup_move_charge();
5962                 mem_cgroup_clear_mc();
5963         }
5964 }
5965 #else   /* !CONFIG_MMU */
5966 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5967 {
5968         return 0;
5969 }
5970 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5971 {
5972 }
5973 static void mem_cgroup_move_task(void)
5974 {
5975 }
5976 #endif
5977
5978 /*
5979  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5980  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5981  * attempt.
5982  */
5983 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5984 {
5985         /*
5986          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5987          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5988          * on for the root memcg is enough.
5989          */
5990         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5991                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5992         else
5993                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5994 }
5995
5996 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5997 {
5998         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5999                 seq_puts(m, "max\n");
6000         else
6001                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
6002
6003         return 0;
6004 }
6005
6006 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6007                                struct cftype *cft)
6008 {
6009         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6010
6011         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
6012 }
6013
6014 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
6015 {
6016         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6017                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
6018 }
6019
6020 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
6021                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6022 {
6023         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6024         unsigned long min;
6025         int err;
6026
6027         buf = strstrip(buf);
6028         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
6029         if (err)
6030                 return err;
6031
6032         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
6033
6034         return nbytes;
6035 }
6036
6037 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
6038 {
6039         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6040                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
6041 }
6042
6043 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
6044                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6045 {
6046         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6047         unsigned long low;
6048         int err;
6049
6050         buf = strstrip(buf);
6051         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
6052         if (err)
6053                 return err;
6054
6055         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
6056
6057         return nbytes;
6058 }
6059
6060 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
6061 {
6062         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
6063 }
6064
6065 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
6066                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6067 {
6068         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6069         unsigned long nr_pages;
6070         unsigned long high;
6071         int err;
6072
6073         buf = strstrip(buf);
6074         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
6075         if (err)
6076                 return err;
6077
6078         memcg->high = high;
6079
6080         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6081         if (nr_pages > high)
6082                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
6083                                              GFP_KERNEL, true);
6084
6085         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6086         return nbytes;
6087 }
6088
6089 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6090 {
6091         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6092                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
6093 }
6094
6095 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6096                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6097 {
6098         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6099         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6100         bool drained = false;
6101         unsigned long max;
6102         int err;
6103
6104         buf = strstrip(buf);
6105         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6106         if (err)
6107                 return err;
6108
6109         xchg(&memcg->memory.max, max);
6110
6111         for (;;) {
6112                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6113
6114                 if (nr_pages <= max)
6115                         break;
6116
6117                 if (signal_pending(current)) {
6118                         err = -EINTR;
6119                         break;
6120                 }
6121
6122                 if (!drained) {
6123                         drain_all_stock(memcg);
6124                         drained = true;
6125                         continue;
6126                 }
6127
6128                 if (nr_reclaims) {
6129                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
6130                                                           GFP_KERNEL, true))
6131                                 nr_reclaims--;
6132                         continue;
6133                 }
6134
6135                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
6136                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
6137                         break;
6138         }
6139
6140         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6141         return nbytes;
6142 }
6143
6144 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
6145 {
6146         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
6147         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
6148         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
6149         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
6150         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
6151                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
6152 }
6153
6154 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6155 {
6156         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6157
6158         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
6159         return 0;
6160 }
6161
6162 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
6163 {
6164         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6165
6166         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
6167         return 0;
6168 }
6169
6170 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6171 {
6172         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6173         char *buf;
6174
6175         buf = memory_stat_format(memcg);
6176         if (!buf)
6177                 return -ENOMEM;
6178         seq_puts(m, buf);
6179         kfree(buf);
6180         return 0;
6181 }
6182
6183 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
6184 {
6185         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6186
6187         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
6188
6189         return 0;
6190 }
6191
6192 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
6193                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6194 {
6195         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6196         int ret, oom_group;
6197
6198         buf = strstrip(buf);
6199         if (!buf)
6200                 return -EINVAL;
6201
6202         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
6203         if (ret)
6204                 return ret;
6205
6206         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
6207                 return -EINVAL;
6208
6209         memcg->oom_group = oom_group;
6210
6211         return nbytes;
6212 }
6213
6214 static struct cftype memory_files[] = {
6215         {
6216                 .name = "current",
6217                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6218                 .read_u64 = memory_current_read,
6219         },
6220         {
6221                 .name = "min",
6222                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6223                 .seq_show = memory_min_show,
6224                 .write = memory_min_write,
6225         },
6226         {
6227                 .name = "low",
6228                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6229                 .seq_show = memory_low_show,
6230                 .write = memory_low_write,
6231         },
6232         {
6233                 .name = "high",
6234                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6235                 .seq_show = memory_high_show,
6236                 .write = memory_high_write,
6237         },
6238         {
6239                 .name = "max",
6240                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6241                 .seq_show = memory_max_show,
6242                 .write = memory_max_write,
6243         },
6244         {
6245                 .name = "events",
6246                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6247                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
6248                 .seq_show = memory_events_show,
6249         },
6250         {
6251                 .name = "events.local",
6252                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6253                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
6254                 .seq_show = memory_events_local_show,
6255         },
6256         {
6257                 .name = "stat",
6258                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6259                 .seq_show = memory_stat_show,
6260         },
6261         {
6262                 .name = "oom.group",
6263                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
6264                 .seq_show = memory_oom_group_show,
6265                 .write = memory_oom_group_write,
6266         },
6267         { }     /* terminate */
6268 };
6269
6270 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6271         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6272         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6273         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6274         .css_released = mem_cgroup_css_released,
6275         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6276         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6277         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6278         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6279         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6280         .bind = mem_cgroup_bind,
6281         .dfl_cftypes = memory_files,
6282         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6283         .early_init = 0,
6284 };
6285
6286 /**
6287  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6288  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6289  * @memcg: the memory cgroup to check
6290  *
6291  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6292  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6293  *
6294  * Returns one of the following:
6295  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
6296  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
6297  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
6298  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
6299  *
6300  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
6301  *
6302  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
6303  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
6304  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
6305  *
6306  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
6307  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
6308  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
6309  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
6310  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
6311  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
6312  * protected memory.
6313  *
6314  *                                             low_usage
6315  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
6316  *                                        siblings_low_usage
6317  *
6318  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
6319  * low_usage = |
6320  *             | 0, otherwise.
6321  *
6322  *
6323  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
6324  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
6325  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
6326  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
6327  * distribution.
6328  *
6329  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
6330  *
6331  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
6332  *    //\\
6333  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
6334  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
6335  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
6336  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
6337  *
6338  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
6339  * is expected (approximately):
6340  *
6341  *     A/memory.current = 2G
6342  *
6343  *     B/memory.current = 1.3G
6344  *     C/memory.current = 0.6G
6345  *     D/memory.current = 0
6346  *     E/memory.current = 0
6347  *
6348  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
6349  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
6350  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
6351  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
6352  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
6353  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
6354  * as memory.low is a best-effort mechanism.
6355  */
6356 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
6357                                                 struct mem_cgroup *memcg)
6358 {
6359         struct mem_cgroup *parent;
6360         unsigned long emin, parent_emin;
6361         unsigned long elow, parent_elow;
6362         unsigned long usage;
6363
6364         if (mem_cgroup_disabled())
6365                 return MEMCG_PROT_NONE;
6366
6367         if (!root)
6368                 root = root_mem_cgroup;
6369         if (memcg == root)
6370                 return MEMCG_PROT_NONE;
6371
6372         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6373         if (!usage)
6374                 return MEMCG_PROT_NONE;
6375
6376         emin = memcg->memory.min;
6377         elow = memcg->memory.low;
6378
6379         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
6380         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
6381         if (!parent)
6382                 return MEMCG_PROT_NONE;
6383
6384         if (parent == root)
6385                 goto exit;
6386
6387         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
6388         emin = min(emin, parent_emin);
6389         if (emin && parent_emin) {
6390                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
6391
6392                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
6393                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
6394                         &parent->memory.children_min_usage);
6395
6396                 if (min_usage && siblings_min_usage)
6397                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
6398                                    siblings_min_usage);
6399         }
6400
6401         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
6402         elow = min(elow, parent_elow);
6403         if (elow && parent_elow) {
6404                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
6405
6406                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
6407                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
6408                         &parent->memory.children_low_usage);
6409
6410                 if (low_usage && siblings_low_usage)
6411                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
6412                                    siblings_low_usage);
6413         }
6414
6415 exit:
6416         memcg->memory.emin = emin;
6417         memcg->memory.elow = elow;
6418
6419         if (usage <= emin)
6420                 return MEMCG_PROT_MIN;
6421         else if (usage <= elow)
6422                 return MEMCG_PROT_LOW;
6423         else
6424                 return MEMCG_PROT_NONE;
6425 }
6426
6427 /**
6428  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6429  * @page: page to charge
6430  * @mm: mm context of the victim
6431  * @gfp_mask: reclaim mode
6432  * @memcgp: charged memcg return
6433  * @compound: charge the page as compound or small page
6434  *
6435  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6436  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6437  *
6438  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6439  * Otherwise, an error code is returned.
6440  *
6441  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6442  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6443  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6444  */
6445 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6446                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6447                           bool compound)
6448 {
6449         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6450         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6451         int ret = 0;
6452
6453         if (mem_cgroup_disabled())
6454                 goto out;
6455
6456         if (PageSwapCache(page)) {
6457                 /*
6458                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6459                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6460                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6461                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6462                  * in turn serializes uncharging.
6463                  */
6464                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6465                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6466                         goto out;
6467
6468                 if (do_swap_account) {
6469                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6470                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6471
6472                         rcu_read_lock();
6473                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6474                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6475                                 memcg = NULL;
6476                         rcu_read_unlock();
6477                 }
6478         }
6479
6480         if (!memcg)
6481                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6482
6483         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6484
6485         css_put(&memcg->css);
6486 out:
6487         *memcgp = memcg;
6488         return ret;
6489 }
6490
6491 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6492                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6493                           bool compound)
6494 {
6495         struct mem_cgroup *memcg;
6496         int ret;
6497
6498         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6499         memcg = *memcgp;
6500         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6501         return ret;
6502 }
6503
6504 /**
6505  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6506  * @page: page to charge
6507  * @memcg: memcg to charge the page to
6508  * @lrucare: page might be on LRU already
6509  * @compound: charge the page as compound or small page
6510  *
6511  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6512  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6513  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6514  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6515  *
6516  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6517  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6518  *
6519  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6520  */
6521 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6522                               bool lrucare, bool compound)
6523 {
6524         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6525
6526         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6527         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6528
6529         if (mem_cgroup_disabled())
6530                 return;
6531         /*
6532          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6533          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6534          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6535          */
6536         if (!memcg)
6537                 return;
6538
6539         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6540
6541         local_irq_disable();
6542         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6543         memcg_check_events(memcg, page);
6544         local_irq_enable();
6545
6546         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6547                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6548                 /*
6549                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6550                  * let's not wait for it.  The page already received a
6551                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6552                  */
6553                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6554         }
6555 }
6556
6557 /**
6558  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6559  * @page: page to charge
6560  * @memcg: memcg to charge the page to
6561  * @compound: charge the page as compound or small page
6562  *
6563  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6564  */
6565 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6566                 bool compound)
6567 {
6568         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6569
6570         if (mem_cgroup_disabled())
6571                 return;
6572         /*
6573          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6574          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6575          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6576          */
6577         if (!memcg)
6578                 return;
6579
6580         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6581 }
6582
6583 struct uncharge_gather {
6584         struct mem_cgroup *memcg;
6585         unsigned long pgpgout;
6586         unsigned long nr_anon;
6587         unsigned long nr_file;
6588         unsigned long nr_kmem;
6589         unsigned long nr_huge;
6590         unsigned long nr_shmem;
6591         struct page *dummy_page;
6592 };
6593
6594 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6595 {
6596         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6597 }
6598
6599 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6600 {
6601         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6602         unsigned long flags;
6603
6604         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6605                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6606                 if (do_memsw_account())
6607                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6608                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6609                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6610                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6611         }
6612
6613         local_irq_save(flags);
6614         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6615         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6616         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6617         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6618         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6619         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
6620         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6621         local_irq_restore(flags);
6622
6623         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6624                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6625 }
6626
6627 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6628 {
6629         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6630         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6631                         !PageHWPoison(page) , page);
6632
6633         if (!page->mem_cgroup)
6634                 return;
6635
6636         /*
6637          * Nobody should be changing or seriously looking at
6638          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6639          * exclusive access to the page.
6640          */
6641
6642         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6643                 if (ug->memcg) {
6644                         uncharge_batch(ug);
6645                         uncharge_gather_clear(ug);
6646                 }
6647                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6648         }
6649
6650         if (!PageKmemcg(page)) {
6651                 unsigned int nr_pages = 1;
6652
6653                 if (PageTransHuge(page)) {
6654                         nr_pages = compound_nr(page);
6655                         ug->nr_huge += nr_pages;
6656                 }
6657                 if (PageAnon(page))
6658                         ug->nr_anon += nr_pages;
6659                 else {
6660                         ug->nr_file += nr_pages;
6661                         if (PageSwapBacked(page))
6662                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6663                 }
6664                 ug->pgpgout++;
6665         } else {
6666                 ug->nr_kmem += compound_nr(page);
6667                 __ClearPageKmemcg(page);
6668         }
6669
6670         ug->dummy_page = page;
6671         page->mem_cgroup = NULL;
6672 }
6673
6674 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6675 {
6676         struct uncharge_gather ug;
6677         struct list_head *next;
6678
6679         uncharge_gather_clear(&ug);
6680
6681         /*
6682          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6683          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6684          */
6685         next = page_list->next;
6686         do {
6687                 struct page *page;
6688
6689                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6690                 next = page->lru.next;
6691
6692                 uncharge_page(page, &ug);
6693         } while (next != page_list);
6694
6695         if (ug.memcg)
6696                 uncharge_batch(&ug);
6697 }
6698
6699 /**
6700  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6701  * @page: page to uncharge
6702  *
6703  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6704  * mem_cgroup_commit_charge().
6705  */
6706 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6707 {
6708         struct uncharge_gather ug;
6709
6710         if (mem_cgroup_disabled())
6711                 return;
6712
6713         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6714         if (!page->mem_cgroup)
6715                 return;
6716
6717         uncharge_gather_clear(&ug);
6718         uncharge_page(page, &ug);
6719         uncharge_batch(&ug);
6720 }
6721
6722 /**
6723  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6724  * @page_list: list of pages to uncharge
6725  *
6726  * Uncharge a list of pages previously charged with
6727  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6728  */
6729 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6730 {
6731         if (mem_cgroup_disabled())
6732                 return;
6733
6734         if (!list_empty(page_list))
6735                 uncharge_list(page_list);
6736 }
6737
6738 /**
6739  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6740  * @oldpage: currently circulating page
6741  * @newpage: replacement page
6742  *
6743  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6744  * be uncharged upon free.
6745  *
6746  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6747  */
6748 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6749 {
6750         struct mem_cgroup *memcg;
6751         unsigned int nr_pages;
6752         bool compound;
6753         unsigned long flags;
6754
6755         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6756         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6757         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6758         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6759                        newpage);
6760
6761         if (mem_cgroup_disabled())
6762                 return;
6763
6764         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6765         if (newpage->mem_cgroup)
6766                 return;
6767
6768         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6769         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6770         if (!memcg)
6771                 return;
6772
6773         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6774         compound = PageTransHuge(newpage);
6775         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
6776
6777         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6778         if (do_memsw_account())
6779                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6780         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6781
6782         commit_charge(newpage, memcg, false);
6783
6784         local_irq_save(flags);
6785         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
6786         memcg_check_events(memcg, newpage);
6787         local_irq_restore(flags);
6788 }
6789
6790 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6791 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6792
6793 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6794 {
6795         struct mem_cgroup *memcg;
6796
6797         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6798                 return;
6799
6800         /*
6801          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
6802          * filled. It won't however, necessarily happen from
6803          * process context. So the test for root memcg given
6804          * the current task's memcg won't help us in this case.
6805          *
6806          * Respecting the original socket's memcg is a better
6807          * decision in this case.
6808          */
6809         if (sk->sk_memcg) {
6810                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
6811                 return;
6812         }
6813
6814         rcu_read_lock();
6815         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6816         if (memcg == root_mem_cgroup)
6817                 goto out;
6818         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6819                 goto out;
6820         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6821                 sk->sk_memcg = memcg;
6822 out:
6823         rcu_read_unlock();
6824 }
6825
6826 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6827 {
6828         if (sk->sk_memcg)
6829                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6830 }
6831
6832 /**
6833  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6834  * @memcg: memcg to charge
6835  * @nr_pages: number of pages to charge
6836  *
6837  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6838  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6839  */
6840 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6841 {
6842         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6843
6844         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6845                 struct page_counter *fail;
6846
6847                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6848                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6849                         return true;
6850                 }
6851                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6852                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6853                 return false;
6854         }
6855
6856         /* Don't block in the packet receive path */
6857         if (in_softirq())
6858                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6859
6860         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6861
6862         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6863                 return true;
6864
6865         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6866         return false;
6867 }
6868
6869 /**
6870  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6871  * @memcg: memcg to uncharge
6872  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6873  */
6874 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6875 {
6876         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6877                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6878                 return;
6879         }
6880
6881         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6882
6883         refill_stock(memcg, nr_pages);
6884 }
6885
6886 static int __init cgroup_memory(char *s)
6887 {
6888         char *token;
6889
6890         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6891                 if (!*token)
6892                         continue;
6893                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6894                         cgroup_memory_nosocket = true;
6895                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6896                         cgroup_memory_nokmem = true;
6897         }
6898         return 0;
6899 }
6900 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6901
6902 /*
6903  * subsys_initcall() for memory controller.
6904  *
6905  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6906  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6907  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6908  * should be initialized from here.
6909  */
6910 static int __init mem_cgroup_init(void)
6911 {
6912         int cpu, node;
6913
6914 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6915         /*
6916          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6917          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6918          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6919          * destroyed simultaneously.
6920          */
6921         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6922         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6923 #endif
6924
6925         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6926                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6927
6928         for_each_possible_cpu(cpu)
6929                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6930                           drain_local_stock);
6931
6932         for_each_node(node) {
6933                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6934
6935                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6936                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6937
6938                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6939                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6940                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6941                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6942         }
6943
6944         return 0;
6945 }
6946 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6947
6948 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6949 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6950 {
6951         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6952                 /*
6953                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6954                  * always be >= 1.
6955                  */
6956                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6957                         VM_BUG_ON(1);
6958                         break;
6959                 }
6960                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6961                 if (!memcg)
6962                         memcg = root_mem_cgroup;
6963         }
6964         return memcg;
6965 }
6966
6967 /**
6968  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6969  * @page: page whose memsw charge to transfer
6970  * @entry: swap entry to move the charge to
6971  *
6972  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6973  */
6974 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6975 {
6976         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6977         unsigned int nr_entries;
6978         unsigned short oldid;
6979
6980         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6981         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6982
6983         if (!do_memsw_account())
6984                 return;
6985
6986         memcg = page->mem_cgroup;
6987
6988         /* Readahead page, never charged */
6989         if (!memcg)
6990                 return;
6991
6992         /*
6993          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6994          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6995          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6996          */
6997         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6998         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6999         /* Get references for the tail pages, too */
7000         if (nr_entries > 1)
7001                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
7002         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
7003                                    nr_entries);
7004         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7005         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
7006
7007         page->mem_cgroup = NULL;
7008
7009         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7010                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
7011
7012         if (memcg != swap_memcg) {
7013                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
7014                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
7015                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
7016         }
7017
7018         /*
7019          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
7020          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
7021          * important here to have the interrupts disabled because it is the
7022          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
7023          */
7024         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
7025         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
7026                                      -nr_entries);
7027         memcg_check_events(memcg, page);
7028
7029         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7030                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
7031 }
7032
7033 /**
7034  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
7035  * @page: page being added to swap
7036  * @entry: swap entry to charge
7037  *
7038  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
7039  *
7040  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
7041  */
7042 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
7043 {
7044         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
7045         struct page_counter *counter;
7046         struct mem_cgroup *memcg;
7047         unsigned short oldid;
7048
7049         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
7050                 return 0;
7051
7052         memcg = page->mem_cgroup;
7053
7054         /* Readahead page, never charged */
7055         if (!memcg)
7056                 return 0;
7057
7058         if (!entry.val) {
7059                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7060                 return 0;
7061         }
7062
7063         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
7064
7065         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
7066             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
7067                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
7068                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
7069                 mem_cgroup_id_put(memcg);
7070                 return -ENOMEM;
7071         }
7072
7073         /* Get references for the tail pages, too */
7074         if (nr_pages > 1)
7075                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
7076         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
7077         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
7078         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
7079
7080         return 0;
7081 }
7082
7083 /**
7084  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
7085  * @entry: swap entry to uncharge
7086  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
7087  */
7088 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
7089 {
7090         struct mem_cgroup *memcg;
7091         unsigned short id;
7092
7093         if (!do_swap_account)
7094                 return;
7095
7096         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
7097         rcu_read_lock();
7098         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7099         if (memcg) {
7100                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7101                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7102                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
7103                         else
7104                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
7105                 }
7106                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
7107                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
7108         }
7109         rcu_read_unlock();
7110 }
7111
7112 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
7113 {
7114         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
7115
7116         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7117                 return nr_swap_pages;
7118         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7119                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
7120                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
7121                                       page_counter_read(&memcg->swap));
7122         return nr_swap_pages;
7123 }
7124
7125 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
7126 {
7127         struct mem_cgroup *memcg;
7128
7129         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
7130
7131         if (vm_swap_full())
7132                 return true;
7133         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7134                 return false;
7135
7136         memcg = page->mem_cgroup;
7137         if (!memcg)
7138                 return false;
7139
7140         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7141                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
7142                         return true;
7143
7144         return false;
7145 }
7146
7147 /* for remember boot option*/
7148 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
7149 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
7150 #else
7151 static int really_do_swap_account __initdata;
7152 #endif
7153
7154 static int __init enable_swap_account(char *s)
7155 {
7156         if (!strcmp(s, "1"))
7157                 really_do_swap_account = 1;
7158         else if (!strcmp(s, "0"))
7159                 really_do_swap_account = 0;
7160         return 1;
7161 }
7162 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7163
7164 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7165                              struct cftype *cft)
7166 {
7167         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7168
7169         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
7170 }
7171
7172 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7173 {
7174         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7175                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
7176 }
7177
7178 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7179                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7180 {
7181         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7182         unsigned long max;
7183         int err;
7184
7185         buf = strstrip(buf);
7186         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7187         if (err)
7188                 return err;
7189
7190         xchg(&memcg->swap.max, max);
7191
7192         return nbytes;
7193 }
7194
7195 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7196 {
7197         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7198
7199         seq_printf(m, "max %lu\n",
7200                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
7201         seq_printf(m, "fail %lu\n",
7202                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
7203
7204         return 0;
7205 }
7206
7207 static struct cftype swap_files[] = {
7208         {
7209                 .name = "swap.current",
7210                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7211                 .read_u64 = swap_current_read,
7212         },
7213         {
7214                 .name = "swap.max",
7215                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7216                 .seq_show = swap_max_show,
7217                 .write = swap_max_write,
7218         },
7219         {
7220                 .name = "swap.events",
7221                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7222                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
7223                 .seq_show = swap_events_show,
7224         },
7225         { }     /* terminate */
7226 };
7227
7228 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
7229         {
7230                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
7231                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
7232                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7233         },
7234         {
7235                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
7236                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
7237                 .write = mem_cgroup_reset,
7238                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7239         },
7240         {
7241                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
7242                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
7243                 .write = mem_cgroup_write,
7244                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7245         },
7246         {
7247                 .name = "memsw.failcnt",
7248                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
7249                 .write = mem_cgroup_reset,
7250                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7251         },
7252         { },    /* terminate */
7253 };
7254
7255 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
7256 {
7257         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7258                 do_swap_account = 1;
7259                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7260                                                swap_files));
7261                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7262                                                   memsw_cgroup_files));
7263         }
7264         return 0;
7265 }
7266 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
7267
7268 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */