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