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