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