Merge tag 'efi-fixes-for-v6.10-3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-2.6-block.git] / mm / memcontrol.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /* memcontrol.c - Memory Controller
3  *
4  * Copyright IBM Corporation, 2007
5  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
6  *
7  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
8  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
9  *
10  * Memory thresholds
11  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
12  * Author: Kirill A. Shutemov
13  *
14  * Kernel Memory Controller
15  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
16  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
17  *
18  * Native page reclaim
19  * Charge lifetime sanitation
20  * Lockless page tracking & accounting
21  * Unified hierarchy configuration model
22  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
23  *
24  * Per memcg lru locking
25  * Copyright (C) 2020 Alibaba, Inc, Alex Shi
26  */
27
28 #include <linux/page_counter.h>
29 #include <linux/memcontrol.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/pagewalk.h>
32 #include <linux/sched/mm.h>
33 #include <linux/shmem_fs.h>
34 #include <linux/hugetlb.h>
35 #include <linux/pagemap.h>
36 #include <linux/pagevec.h>
37 #include <linux/vm_event_item.h>
38 #include <linux/smp.h>
39 #include <linux/page-flags.h>
40 #include <linux/backing-dev.h>
41 #include <linux/bit_spinlock.h>
42 #include <linux/rcupdate.h>
43 #include <linux/limits.h>
44 #include <linux/export.h>
45 #include <linux/mutex.h>
46 #include <linux/rbtree.h>
47 #include <linux/slab.h>
48 #include <linux/swap.h>
49 #include <linux/swapops.h>
50 #include <linux/spinlock.h>
51 #include <linux/eventfd.h>
52 #include <linux/poll.h>
53 #include <linux/sort.h>
54 #include <linux/fs.h>
55 #include <linux/seq_file.h>
56 #include <linux/vmpressure.h>
57 #include <linux/memremap.h>
58 #include <linux/mm_inline.h>
59 #include <linux/swap_cgroup.h>
60 #include <linux/cpu.h>
61 #include <linux/oom.h>
62 #include <linux/lockdep.h>
63 #include <linux/file.h>
64 #include <linux/resume_user_mode.h>
65 #include <linux/psi.h>
66 #include <linux/seq_buf.h>
67 #include <linux/sched/isolation.h>
68 #include <linux/kmemleak.h>
69 #include "internal.h"
70 #include <net/sock.h>
71 #include <net/ip.h>
72 #include "slab.h"
73 #include "swap.h"
74
75 #include <linux/uaccess.h>
76
77 #include <trace/events/vmscan.h>
78
79 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
80 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
81
82 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
83
84 /* Active memory cgroup to use from an interrupt context */
85 DEFINE_PER_CPU(struct mem_cgroup *, int_active_memcg);
86 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(int_active_memcg);
87
88 /* Socket memory accounting disabled? */
89 static bool cgroup_memory_nosocket __ro_after_init;
90
91 /* Kernel memory accounting disabled? */
92 static bool cgroup_memory_nokmem __ro_after_init;
93
94 /* BPF memory accounting disabled? */
95 static bool cgroup_memory_nobpf __ro_after_init;
96
97 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
98 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_cgwb_frn_waitq);
99 #endif
100
101 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
102 static bool do_memsw_account(void)
103 {
104         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys);
105 }
106
107 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
108 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
109
110 /*
111  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
112  * their hierarchy representation
113  */
114
115 struct mem_cgroup_tree_per_node {
116         struct rb_root rb_root;
117         struct rb_node *rb_rightmost;
118         spinlock_t lock;
119 };
120
121 struct mem_cgroup_tree {
122         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
123 };
124
125 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
126
127 /* for OOM */
128 struct mem_cgroup_eventfd_list {
129         struct list_head list;
130         struct eventfd_ctx *eventfd;
131 };
132
133 /*
134  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
135  */
136 struct mem_cgroup_event {
137         /*
138          * memcg which the event belongs to.
139          */
140         struct mem_cgroup *memcg;
141         /*
142          * eventfd to signal userspace about the event.
143          */
144         struct eventfd_ctx *eventfd;
145         /*
146          * Each of these stored in a list by the cgroup.
147          */
148         struct list_head list;
149         /*
150          * register_event() callback will be used to add new userspace
151          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
152          * on eventfd to send notification to userspace.
153          */
154         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
155                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
156         /*
157          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
158          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
159          * if you want provide notification functionality.
160          */
161         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
162                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
163         /*
164          * All fields below needed to unregister event when
165          * userspace closes eventfd.
166          */
167         poll_table pt;
168         wait_queue_head_t *wqh;
169         wait_queue_entry_t wait;
170         struct work_struct remove;
171 };
172
173 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
174 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
175
176 /* Stuffs for move charges at task migration. */
177 /*
178  * Types of charges to be moved.
179  */
180 #define MOVE_ANON       0x1U
181 #define MOVE_FILE       0x2U
182 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
183
184 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
185 static struct move_charge_struct {
186         spinlock_t        lock; /* for from, to */
187         struct mm_struct  *mm;
188         struct mem_cgroup *from;
189         struct mem_cgroup *to;
190         unsigned long flags;
191         unsigned long precharge;
192         unsigned long moved_charge;
193         unsigned long moved_swap;
194         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
195         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
196 } mc = {
197         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
198         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
199 };
200
201 /*
202  * Maximum loops in mem_cgroup_soft_reclaim(), used for soft
203  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
204  */
205 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
206 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
207
208 /* for encoding cft->private value on file */
209 enum res_type {
210         _MEM,
211         _MEMSWAP,
212         _KMEM,
213         _TCP,
214 };
215
216 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
217 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
218 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
219
220 /*
221  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
222  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
223  * be used for reference counting.
224  */
225 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
226         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
227              iter != NULL;                              \
228              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
229
230 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
231         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
232              iter != NULL;                              \
233              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
234
235 static inline bool task_is_dying(void)
236 {
237         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
238                 (current->flags & PF_EXITING);
239 }
240
241 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
242 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
243 {
244         if (!memcg)
245                 memcg = root_mem_cgroup;
246         return &memcg->vmpressure;
247 }
248
249 struct mem_cgroup *vmpressure_to_memcg(struct vmpressure *vmpr)
250 {
251         return container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure);
252 }
253
254 #define CURRENT_OBJCG_UPDATE_BIT 0
255 #define CURRENT_OBJCG_UPDATE_FLAG (1UL << CURRENT_OBJCG_UPDATE_BIT)
256
257 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
258 static DEFINE_SPINLOCK(objcg_lock);
259
260 bool mem_cgroup_kmem_disabled(void)
261 {
262         return cgroup_memory_nokmem;
263 }
264
265 static void obj_cgroup_uncharge_pages(struct obj_cgroup *objcg,
266                                       unsigned int nr_pages);
267
268 static void obj_cgroup_release(struct percpu_ref *ref)
269 {
270         struct obj_cgroup *objcg = container_of(ref, struct obj_cgroup, refcnt);
271         unsigned int nr_bytes;
272         unsigned int nr_pages;
273         unsigned long flags;
274
275         /*
276          * At this point all allocated objects are freed, and
277          * objcg->nr_charged_bytes can't have an arbitrary byte value.
278          * However, it can be PAGE_SIZE or (x * PAGE_SIZE).
279          *
280          * The following sequence can lead to it:
281          * 1) CPU0: objcg == stock->cached_objcg
282          * 2) CPU1: we do a small allocation (e.g. 92 bytes),
283          *          PAGE_SIZE bytes are charged
284          * 3) CPU1: a process from another memcg is allocating something,
285          *          the stock if flushed,
286          *          objcg->nr_charged_bytes = PAGE_SIZE - 92
287          * 5) CPU0: we do release this object,
288          *          92 bytes are added to stock->nr_bytes
289          * 6) CPU0: stock is flushed,
290          *          92 bytes are added to objcg->nr_charged_bytes
291          *
292          * In the result, nr_charged_bytes == PAGE_SIZE.
293          * This page will be uncharged in obj_cgroup_release().
294          */
295         nr_bytes = atomic_read(&objcg->nr_charged_bytes);
296         WARN_ON_ONCE(nr_bytes & (PAGE_SIZE - 1));
297         nr_pages = nr_bytes >> PAGE_SHIFT;
298
299         if (nr_pages)
300                 obj_cgroup_uncharge_pages(objcg, nr_pages);
301
302         spin_lock_irqsave(&objcg_lock, flags);
303         list_del(&objcg->list);
304         spin_unlock_irqrestore(&objcg_lock, flags);
305
306         percpu_ref_exit(ref);
307         kfree_rcu(objcg, rcu);
308 }
309
310 static struct obj_cgroup *obj_cgroup_alloc(void)
311 {
312         struct obj_cgroup *objcg;
313         int ret;
314
315         objcg = kzalloc(sizeof(struct obj_cgroup), GFP_KERNEL);
316         if (!objcg)
317                 return NULL;
318
319         ret = percpu_ref_init(&objcg->refcnt, obj_cgroup_release, 0,
320                               GFP_KERNEL);
321         if (ret) {
322                 kfree(objcg);
323                 return NULL;
324         }
325         INIT_LIST_HEAD(&objcg->list);
326         return objcg;
327 }
328
329 static void memcg_reparent_objcgs(struct mem_cgroup *memcg,
330                                   struct mem_cgroup *parent)
331 {
332         struct obj_cgroup *objcg, *iter;
333
334         objcg = rcu_replace_pointer(memcg->objcg, NULL, true);
335
336         spin_lock_irq(&objcg_lock);
337
338         /* 1) Ready to reparent active objcg. */
339         list_add(&objcg->list, &memcg->objcg_list);
340         /* 2) Reparent active objcg and already reparented objcgs to parent. */
341         list_for_each_entry(iter, &memcg->objcg_list, list)
342                 WRITE_ONCE(iter->memcg, parent);
343         /* 3) Move already reparented objcgs to the parent's list */
344         list_splice(&memcg->objcg_list, &parent->objcg_list);
345
346         spin_unlock_irq(&objcg_lock);
347
348         percpu_ref_kill(&objcg->refcnt);
349 }
350
351 /*
352  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
353  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_slab_post_alloc_hook() are
354  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
355  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
356  */
357 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_online_key);
358 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_online_key);
359
360 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_bpf_enabled_key);
361 EXPORT_SYMBOL(memcg_bpf_enabled_key);
362 #endif
363
364 /**
365  * mem_cgroup_css_from_folio - css of the memcg associated with a folio
366  * @folio: folio of interest
367  *
368  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
369  * with @folio is returned.  The returned css remains associated with @folio
370  * until it is released.
371  *
372  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
373  * is returned.
374  */
375 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_folio(struct folio *folio)
376 {
377         struct mem_cgroup *memcg = folio_memcg(folio);
378
379         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
380                 memcg = root_mem_cgroup;
381
382         return &memcg->css;
383 }
384
385 /**
386  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
387  * @page: the page
388  *
389  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
390  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
391  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
392  *
393  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
394  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
395  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
396  * do not care (such as procfs interfaces).
397  */
398 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
399 {
400         struct mem_cgroup *memcg;
401         unsigned long ino = 0;
402
403         rcu_read_lock();
404         /* page_folio() is racy here, but the entire function is racy anyway */
405         memcg = folio_memcg_check(page_folio(page));
406
407         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
408                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
409         if (memcg)
410                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
411         rcu_read_unlock();
412         return ino;
413 }
414
415 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
416                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
417                                          unsigned long new_usage_in_excess)
418 {
419         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
420         struct rb_node *parent = NULL;
421         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
422         bool rightmost = true;
423
424         if (mz->on_tree)
425                 return;
426
427         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
428         if (!mz->usage_in_excess)
429                 return;
430         while (*p) {
431                 parent = *p;
432                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
433                                         tree_node);
434                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
435                         p = &(*p)->rb_left;
436                         rightmost = false;
437                 } else {
438                         p = &(*p)->rb_right;
439                 }
440         }
441
442         if (rightmost)
443                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
444
445         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
446         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
447         mz->on_tree = true;
448 }
449
450 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
451                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
452 {
453         if (!mz->on_tree)
454                 return;
455
456         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
457                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
458
459         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
460         mz->on_tree = false;
461 }
462
463 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
464                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
465 {
466         unsigned long flags;
467
468         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
469         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
470         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
471 }
472
473 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
474 {
475         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
476         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
477         unsigned long excess = 0;
478
479         if (nr_pages > soft_limit)
480                 excess = nr_pages - soft_limit;
481
482         return excess;
483 }
484
485 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, int nid)
486 {
487         unsigned long excess;
488         struct mem_cgroup_per_node *mz;
489         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
490
491         if (lru_gen_enabled()) {
492                 if (soft_limit_excess(memcg))
493                         lru_gen_soft_reclaim(memcg, nid);
494                 return;
495         }
496
497         mctz = soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
498         if (!mctz)
499                 return;
500         /*
501          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
502          * because their event counter is not touched.
503          */
504         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
505                 mz = memcg->nodeinfo[nid];
506                 excess = soft_limit_excess(memcg);
507                 /*
508                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
509                  * mem is over its softlimit.
510                  */
511                 if (excess || mz->on_tree) {
512                         unsigned long flags;
513
514                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
515                         /* if on-tree, remove it */
516                         if (mz->on_tree)
517                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
518                         /*
519                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
520                          * If excess is 0, no tree ops.
521                          */
522                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
523                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
524                 }
525         }
526 }
527
528 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
529 {
530         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
531         struct mem_cgroup_per_node *mz;
532         int nid;
533
534         for_each_node(nid) {
535                 mz = memcg->nodeinfo[nid];
536                 mctz = soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
537                 if (mctz)
538                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
539         }
540 }
541
542 static struct mem_cgroup_per_node *
543 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
544 {
545         struct mem_cgroup_per_node *mz;
546
547 retry:
548         mz = NULL;
549         if (!mctz->rb_rightmost)
550                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
551
552         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
553                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
554         /*
555          * Remove the node now but someone else can add it back,
556          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
557          * position in the tree.
558          */
559         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
560         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
561             !css_tryget(&mz->memcg->css))
562                 goto retry;
563 done:
564         return mz;
565 }
566
567 static struct mem_cgroup_per_node *
568 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
569 {
570         struct mem_cgroup_per_node *mz;
571
572         spin_lock_irq(&mctz->lock);
573         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
574         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
575         return mz;
576 }
577
578 /* Subset of node_stat_item for memcg stats */
579 static const unsigned int memcg_node_stat_items[] = {
580         NR_INACTIVE_ANON,
581         NR_ACTIVE_ANON,
582         NR_INACTIVE_FILE,
583         NR_ACTIVE_FILE,
584         NR_UNEVICTABLE,
585         NR_SLAB_RECLAIMABLE_B,
586         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
587         WORKINGSET_REFAULT_ANON,
588         WORKINGSET_REFAULT_FILE,
589         WORKINGSET_ACTIVATE_ANON,
590         WORKINGSET_ACTIVATE_FILE,
591         WORKINGSET_RESTORE_ANON,
592         WORKINGSET_RESTORE_FILE,
593         WORKINGSET_NODERECLAIM,
594         NR_ANON_MAPPED,
595         NR_FILE_MAPPED,
596         NR_FILE_PAGES,
597         NR_FILE_DIRTY,
598         NR_WRITEBACK,
599         NR_SHMEM,
600         NR_SHMEM_THPS,
601         NR_FILE_THPS,
602         NR_ANON_THPS,
603         NR_KERNEL_STACK_KB,
604         NR_PAGETABLE,
605         NR_SECONDARY_PAGETABLE,
606 #ifdef CONFIG_SWAP
607         NR_SWAPCACHE,
608 #endif
609 };
610
611 static const unsigned int memcg_stat_items[] = {
612         MEMCG_SWAP,
613         MEMCG_SOCK,
614         MEMCG_PERCPU_B,
615         MEMCG_VMALLOC,
616         MEMCG_KMEM,
617         MEMCG_ZSWAP_B,
618         MEMCG_ZSWAPPED,
619 };
620
621 #define NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS ARRAY_SIZE(memcg_node_stat_items)
622 #define MEMCG_VMSTAT_SIZE (NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS + \
623                            ARRAY_SIZE(memcg_stat_items))
624 static int8_t mem_cgroup_stats_index[MEMCG_NR_STAT] __read_mostly;
625
626 static void init_memcg_stats(void)
627 {
628         int8_t i, j = 0;
629
630         BUILD_BUG_ON(MEMCG_NR_STAT >= S8_MAX);
631
632         for (i = 0; i < NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS; ++i)
633                 mem_cgroup_stats_index[memcg_node_stat_items[i]] = ++j;
634
635         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg_stat_items); ++i)
636                 mem_cgroup_stats_index[memcg_stat_items[i]] = ++j;
637 }
638
639 static inline int memcg_stats_index(int idx)
640 {
641         return mem_cgroup_stats_index[idx] - 1;
642 }
643
644 struct lruvec_stats_percpu {
645         /* Local (CPU and cgroup) state */
646         long state[NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS];
647
648         /* Delta calculation for lockless upward propagation */
649         long state_prev[NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS];
650 };
651
652 struct lruvec_stats {
653         /* Aggregated (CPU and subtree) state */
654         long state[NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS];
655
656         /* Non-hierarchical (CPU aggregated) state */
657         long state_local[NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS];
658
659         /* Pending child counts during tree propagation */
660         long state_pending[NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS];
661 };
662
663 unsigned long lruvec_page_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx)
664 {
665         struct mem_cgroup_per_node *pn;
666         long x;
667         int i;
668
669         if (mem_cgroup_disabled())
670                 return node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), idx);
671
672         i = memcg_stats_index(idx);
673         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, idx))
674                 return 0;
675
676         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
677         x = READ_ONCE(pn->lruvec_stats->state[i]);
678 #ifdef CONFIG_SMP
679         if (x < 0)
680                 x = 0;
681 #endif
682         return x;
683 }
684
685 unsigned long lruvec_page_state_local(struct lruvec *lruvec,
686                                       enum node_stat_item idx)
687 {
688         struct mem_cgroup_per_node *pn;
689         long x;
690         int i;
691
692         if (mem_cgroup_disabled())
693                 return node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), idx);
694
695         i = memcg_stats_index(idx);
696         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, idx))
697                 return 0;
698
699         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
700         x = READ_ONCE(pn->lruvec_stats->state_local[i]);
701 #ifdef CONFIG_SMP
702         if (x < 0)
703                 x = 0;
704 #endif
705         return x;
706 }
707
708 /* Subset of vm_event_item to report for memcg event stats */
709 static const unsigned int memcg_vm_event_stat[] = {
710         PGPGIN,
711         PGPGOUT,
712         PGSCAN_KSWAPD,
713         PGSCAN_DIRECT,
714         PGSCAN_KHUGEPAGED,
715         PGSTEAL_KSWAPD,
716         PGSTEAL_DIRECT,
717         PGSTEAL_KHUGEPAGED,
718         PGFAULT,
719         PGMAJFAULT,
720         PGREFILL,
721         PGACTIVATE,
722         PGDEACTIVATE,
723         PGLAZYFREE,
724         PGLAZYFREED,
725 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_ZSWAP)
726         ZSWPIN,
727         ZSWPOUT,
728         ZSWPWB,
729 #endif
730 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
731         THP_FAULT_ALLOC,
732         THP_COLLAPSE_ALLOC,
733         THP_SWPOUT,
734         THP_SWPOUT_FALLBACK,
735 #endif
736 };
737
738 #define NR_MEMCG_EVENTS ARRAY_SIZE(memcg_vm_event_stat)
739 static int8_t mem_cgroup_events_index[NR_VM_EVENT_ITEMS] __read_mostly;
740
741 static void init_memcg_events(void)
742 {
743         int8_t i;
744
745         BUILD_BUG_ON(NR_VM_EVENT_ITEMS >= S8_MAX);
746
747         for (i = 0; i < NR_MEMCG_EVENTS; ++i)
748                 mem_cgroup_events_index[memcg_vm_event_stat[i]] = i + 1;
749 }
750
751 static inline int memcg_events_index(enum vm_event_item idx)
752 {
753         return mem_cgroup_events_index[idx] - 1;
754 }
755
756 struct memcg_vmstats_percpu {
757         /* Stats updates since the last flush */
758         unsigned int                    stats_updates;
759
760         /* Cached pointers for fast iteration in memcg_rstat_updated() */
761         struct memcg_vmstats_percpu     *parent;
762         struct memcg_vmstats            *vmstats;
763
764         /* The above should fit a single cacheline for memcg_rstat_updated() */
765
766         /* Local (CPU and cgroup) page state & events */
767         long                    state[MEMCG_VMSTAT_SIZE];
768         unsigned long           events[NR_MEMCG_EVENTS];
769
770         /* Delta calculation for lockless upward propagation */
771         long                    state_prev[MEMCG_VMSTAT_SIZE];
772         unsigned long           events_prev[NR_MEMCG_EVENTS];
773
774         /* Cgroup1: threshold notifications & softlimit tree updates */
775         unsigned long           nr_page_events;
776         unsigned long           targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
777 } ____cacheline_aligned;
778
779 struct memcg_vmstats {
780         /* Aggregated (CPU and subtree) page state & events */
781         long                    state[MEMCG_VMSTAT_SIZE];
782         unsigned long           events[NR_MEMCG_EVENTS];
783
784         /* Non-hierarchical (CPU aggregated) page state & events */
785         long                    state_local[MEMCG_VMSTAT_SIZE];
786         unsigned long           events_local[NR_MEMCG_EVENTS];
787
788         /* Pending child counts during tree propagation */
789         long                    state_pending[MEMCG_VMSTAT_SIZE];
790         unsigned long           events_pending[NR_MEMCG_EVENTS];
791
792         /* Stats updates since the last flush */
793         atomic64_t              stats_updates;
794 };
795
796 /*
797  * memcg and lruvec stats flushing
798  *
799  * Many codepaths leading to stats update or read are performance sensitive and
800  * adding stats flushing in such codepaths is not desirable. So, to optimize the
801  * flushing the kernel does:
802  *
803  * 1) Periodically and asynchronously flush the stats every 2 seconds to not let
804  *    rstat update tree grow unbounded.
805  *
806  * 2) Flush the stats synchronously on reader side only when there are more than
807  *    (MEMCG_CHARGE_BATCH * nr_cpus) update events. Though this optimization
808  *    will let stats be out of sync by atmost (MEMCG_CHARGE_BATCH * nr_cpus) but
809  *    only for 2 seconds due to (1).
810  */
811 static void flush_memcg_stats_dwork(struct work_struct *w);
812 static DECLARE_DEFERRABLE_WORK(stats_flush_dwork, flush_memcg_stats_dwork);
813 static u64 flush_last_time;
814
815 #define FLUSH_TIME (2UL*HZ)
816
817 /*
818  * Accessors to ensure that preemption is disabled on PREEMPT_RT because it can
819  * not rely on this as part of an acquired spinlock_t lock. These functions are
820  * never used in hardirq context on PREEMPT_RT and therefore disabling preemtion
821  * is sufficient.
822  */
823 static void memcg_stats_lock(void)
824 {
825         preempt_disable_nested();
826         VM_WARN_ON_IRQS_ENABLED();
827 }
828
829 static void __memcg_stats_lock(void)
830 {
831         preempt_disable_nested();
832 }
833
834 static void memcg_stats_unlock(void)
835 {
836         preempt_enable_nested();
837 }
838
839
840 static bool memcg_vmstats_needs_flush(struct memcg_vmstats *vmstats)
841 {
842         return atomic64_read(&vmstats->stats_updates) >
843                 MEMCG_CHARGE_BATCH * num_online_cpus();
844 }
845
846 static inline void memcg_rstat_updated(struct mem_cgroup *memcg, int val)
847 {
848         struct memcg_vmstats_percpu *statc;
849         int cpu = smp_processor_id();
850         unsigned int stats_updates;
851
852         if (!val)
853                 return;
854
855         cgroup_rstat_updated(memcg->css.cgroup, cpu);
856         statc = this_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu);
857         for (; statc; statc = statc->parent) {
858                 stats_updates = READ_ONCE(statc->stats_updates) + abs(val);
859                 WRITE_ONCE(statc->stats_updates, stats_updates);
860                 if (stats_updates < MEMCG_CHARGE_BATCH)
861                         continue;
862
863                 /*
864                  * If @memcg is already flush-able, increasing stats_updates is
865                  * redundant. Avoid the overhead of the atomic update.
866                  */
867                 if (!memcg_vmstats_needs_flush(statc->vmstats))
868                         atomic64_add(stats_updates,
869                                      &statc->vmstats->stats_updates);
870                 WRITE_ONCE(statc->stats_updates, 0);
871         }
872 }
873
874 static void do_flush_stats(struct mem_cgroup *memcg)
875 {
876         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
877                 WRITE_ONCE(flush_last_time, jiffies_64);
878
879         cgroup_rstat_flush(memcg->css.cgroup);
880 }
881
882 /*
883  * mem_cgroup_flush_stats - flush the stats of a memory cgroup subtree
884  * @memcg: root of the subtree to flush
885  *
886  * Flushing is serialized by the underlying global rstat lock. There is also a
887  * minimum amount of work to be done even if there are no stat updates to flush.
888  * Hence, we only flush the stats if the updates delta exceeds a threshold. This
889  * avoids unnecessary work and contention on the underlying lock.
890  */
891 void mem_cgroup_flush_stats(struct mem_cgroup *memcg)
892 {
893         if (mem_cgroup_disabled())
894                 return;
895
896         if (!memcg)
897                 memcg = root_mem_cgroup;
898
899         if (memcg_vmstats_needs_flush(memcg->vmstats))
900                 do_flush_stats(memcg);
901 }
902
903 void mem_cgroup_flush_stats_ratelimited(struct mem_cgroup *memcg)
904 {
905         /* Only flush if the periodic flusher is one full cycle late */
906         if (time_after64(jiffies_64, READ_ONCE(flush_last_time) + 2*FLUSH_TIME))
907                 mem_cgroup_flush_stats(memcg);
908 }
909
910 static void flush_memcg_stats_dwork(struct work_struct *w)
911 {
912         /*
913          * Deliberately ignore memcg_vmstats_needs_flush() here so that flushing
914          * in latency-sensitive paths is as cheap as possible.
915          */
916         do_flush_stats(root_mem_cgroup);
917         queue_delayed_work(system_unbound_wq, &stats_flush_dwork, FLUSH_TIME);
918 }
919
920 unsigned long memcg_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
921 {
922         long x;
923         int i = memcg_stats_index(idx);
924
925         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, idx))
926                 return 0;
927
928         x = READ_ONCE(memcg->vmstats->state[i]);
929 #ifdef CONFIG_SMP
930         if (x < 0)
931                 x = 0;
932 #endif
933         return x;
934 }
935
936 static int memcg_page_state_unit(int item);
937
938 /*
939  * Normalize the value passed into memcg_rstat_updated() to be in pages. Round
940  * up non-zero sub-page updates to 1 page as zero page updates are ignored.
941  */
942 static int memcg_state_val_in_pages(int idx, int val)
943 {
944         int unit = memcg_page_state_unit(idx);
945
946         if (!val || unit == PAGE_SIZE)
947                 return val;
948         else
949                 return max(val * unit / PAGE_SIZE, 1UL);
950 }
951
952 /**
953  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
954  * @memcg: the memory cgroup
955  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
956  * @val: delta to add to the counter, can be negative
957  */
958 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, enum memcg_stat_item idx,
959                        int val)
960 {
961         int i = memcg_stats_index(idx);
962
963         if (mem_cgroup_disabled())
964                 return;
965
966         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, idx))
967                 return;
968
969         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->state[i], val);
970         memcg_rstat_updated(memcg, memcg_state_val_in_pages(idx, val));
971 }
972
973 /* idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item. */
974 static unsigned long memcg_page_state_local(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
975 {
976         long x;
977         int i = memcg_stats_index(idx);
978
979         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, idx))
980                 return 0;
981
982         x = READ_ONCE(memcg->vmstats->state_local[i]);
983 #ifdef CONFIG_SMP
984         if (x < 0)
985                 x = 0;
986 #endif
987         return x;
988 }
989
990 static void __mod_memcg_lruvec_state(struct lruvec *lruvec,
991                                      enum node_stat_item idx,
992                                      int val)
993 {
994         struct mem_cgroup_per_node *pn;
995         struct mem_cgroup *memcg;
996         int i = memcg_stats_index(idx);
997
998         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, idx))
999                 return;
1000
1001         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1002         memcg = pn->memcg;
1003
1004         /*
1005          * The caller from rmap relies on disabled preemption because they never
1006          * update their counter from in-interrupt context. For these two
1007          * counters we check that the update is never performed from an
1008          * interrupt context while other caller need to have disabled interrupt.
1009          */
1010         __memcg_stats_lock();
1011         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_VM)) {
1012                 switch (idx) {
1013                 case NR_ANON_MAPPED:
1014                 case NR_FILE_MAPPED:
1015                 case NR_ANON_THPS:
1016                         WARN_ON_ONCE(!in_task());
1017                         break;
1018                 default:
1019                         VM_WARN_ON_IRQS_ENABLED();
1020                 }
1021         }
1022
1023         /* Update memcg */
1024         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->state[i], val);
1025
1026         /* Update lruvec */
1027         __this_cpu_add(pn->lruvec_stats_percpu->state[i], val);
1028
1029         memcg_rstat_updated(memcg, memcg_state_val_in_pages(idx, val));
1030         memcg_stats_unlock();
1031 }
1032
1033 /**
1034  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
1035  * @lruvec: the lruvec
1036  * @idx: the stat item
1037  * @val: delta to add to the counter, can be negative
1038  *
1039  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
1040  * function updates the all three counters that are affected by a
1041  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
1042  */
1043 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
1044                         int val)
1045 {
1046         /* Update node */
1047         __mod_node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), idx, val);
1048
1049         /* Update memcg and lruvec */
1050         if (!mem_cgroup_disabled())
1051                 __mod_memcg_lruvec_state(lruvec, idx, val);
1052 }
1053
1054 void __lruvec_stat_mod_folio(struct folio *folio, enum node_stat_item idx,
1055                              int val)
1056 {
1057         struct mem_cgroup *memcg;
1058         pg_data_t *pgdat = folio_pgdat(folio);
1059         struct lruvec *lruvec;
1060
1061         rcu_read_lock();
1062         memcg = folio_memcg(folio);
1063         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
1064         if (!memcg) {
1065                 rcu_read_unlock();
1066                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
1067                 return;
1068         }
1069
1070         lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
1071         __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
1072         rcu_read_unlock();
1073 }
1074 EXPORT_SYMBOL(__lruvec_stat_mod_folio);
1075
1076 void __mod_lruvec_kmem_state(void *p, enum node_stat_item idx, int val)
1077 {
1078         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(virt_to_page(p));
1079         struct mem_cgroup *memcg;
1080         struct lruvec *lruvec;
1081
1082         rcu_read_lock();
1083         memcg = mem_cgroup_from_slab_obj(p);
1084
1085         /*
1086          * Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the
1087          * node. If we reparent the slab objects to the root memcg,
1088          * when we free the slab object, we need to update the per-memcg
1089          * vmstats to keep it correct for the root memcg.
1090          */
1091         if (!memcg) {
1092                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
1093         } else {
1094                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
1095                 __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
1096         }
1097         rcu_read_unlock();
1098 }
1099
1100 /**
1101  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
1102  * @memcg: the memory cgroup
1103  * @idx: the event item
1104  * @count: the number of events that occurred
1105  */
1106 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
1107                           unsigned long count)
1108 {
1109         int i = memcg_events_index(idx);
1110
1111         if (mem_cgroup_disabled())
1112                 return;
1113
1114         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, idx))
1115                 return;
1116
1117         memcg_stats_lock();
1118         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->events[i], count);
1119         memcg_rstat_updated(memcg, count);
1120         memcg_stats_unlock();
1121 }
1122
1123 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
1124 {
1125         int i = memcg_events_index(event);
1126
1127         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, event))
1128                 return 0;
1129
1130         return READ_ONCE(memcg->vmstats->events[i]);
1131 }
1132
1133 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
1134 {
1135         int i = memcg_events_index(event);
1136
1137         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, event))
1138                 return 0;
1139
1140         return READ_ONCE(memcg->vmstats->events_local[i]);
1141 }
1142
1143 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
1144                                          int nr_pages)
1145 {
1146         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
1147         if (nr_pages > 0)
1148                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
1149         else {
1150                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
1151                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
1152         }
1153
1154         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
1155 }
1156
1157 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
1158                                        enum mem_cgroup_events_target target)
1159 {
1160         unsigned long val, next;
1161
1162         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
1163         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
1164         /* from time_after() in jiffies.h */
1165         if ((long)(next - val) < 0) {
1166                 switch (target) {
1167                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
1168                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
1169                         break;
1170                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
1171                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
1172                         break;
1173                 default:
1174                         break;
1175                 }
1176                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
1177                 return true;
1178         }
1179         return false;
1180 }
1181
1182 /*
1183  * Check events in order.
1184  *
1185  */
1186 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, int nid)
1187 {
1188         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT))
1189                 return;
1190
1191         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
1192         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1193                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
1194                 bool do_softlimit;
1195
1196                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1197                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
1198                 mem_cgroup_threshold(memcg);
1199                 if (unlikely(do_softlimit))
1200                         mem_cgroup_update_tree(memcg, nid);
1201         }
1202 }
1203
1204 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1205 {
1206         /*
1207          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1208          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1209          * So this can be called with p == NULL.
1210          */
1211         if (unlikely(!p))
1212                 return NULL;
1213
1214         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
1215 }
1216 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
1217
1218 static __always_inline struct mem_cgroup *active_memcg(void)
1219 {
1220         if (!in_task())
1221                 return this_cpu_read(int_active_memcg);
1222         else
1223                 return current->active_memcg;
1224 }
1225
1226 /**
1227  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
1228  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
1229  *
1230  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. If mm
1231  * is NULL, then the memcg is chosen as follows:
1232  * 1) The active memcg, if set.
1233  * 2) current->mm->memcg, if available
1234  * 3) root memcg
1235  * If mem_cgroup is disabled, NULL is returned.
1236  */
1237 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1238 {
1239         struct mem_cgroup *memcg;
1240
1241         if (mem_cgroup_disabled())
1242                 return NULL;
1243
1244         /*
1245          * Page cache insertions can happen without an
1246          * actual mm context, e.g. during disk probing
1247          * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
1248          *
1249          * No need to css_get on root memcg as the reference
1250          * counting is disabled on the root level in the
1251          * cgroup core. See CSS_NO_REF.
1252          */
1253         if (unlikely(!mm)) {
1254                 memcg = active_memcg();
1255                 if (unlikely(memcg)) {
1256                         /* remote memcg must hold a ref */
1257                         css_get(&memcg->css);
1258                         return memcg;
1259                 }
1260                 mm = current->mm;
1261                 if (unlikely(!mm))
1262                         return root_mem_cgroup;
1263         }
1264
1265         rcu_read_lock();
1266         do {
1267                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1268                 if (unlikely(!memcg))
1269                         memcg = root_mem_cgroup;
1270         } while (!css_tryget(&memcg->css));
1271         rcu_read_unlock();
1272         return memcg;
1273 }
1274 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
1275
1276 /**
1277  * get_mem_cgroup_from_current - Obtain a reference on current task's memcg.
1278  */
1279 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
1280 {
1281         struct mem_cgroup *memcg;
1282
1283         if (mem_cgroup_disabled())
1284                 return NULL;
1285
1286 again:
1287         rcu_read_lock();
1288         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
1289         if (!css_tryget(&memcg->css)) {
1290                 rcu_read_unlock();
1291                 goto again;
1292         }
1293         rcu_read_unlock();
1294         return memcg;
1295 }
1296
1297 /**
1298  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1299  * @root: hierarchy root
1300  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1301  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1302  *
1303  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1304  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1305  *
1306  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1307  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1308  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1309  *
1310  * Reclaimers can specify a node in @reclaim to divide up the memcgs
1311  * in the hierarchy among all concurrent reclaimers operating on the
1312  * same node.
1313  */
1314 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1315                                    struct mem_cgroup *prev,
1316                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1317 {
1318         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1319         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1320         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1321         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1322
1323         if (mem_cgroup_disabled())
1324                 return NULL;
1325
1326         if (!root)
1327                 root = root_mem_cgroup;
1328
1329         rcu_read_lock();
1330
1331         if (reclaim) {
1332                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1333
1334                 mz = root->nodeinfo[reclaim->pgdat->node_id];
1335                 iter = &mz->iter;
1336
1337                 /*
1338                  * On start, join the current reclaim iteration cycle.
1339                  * Exit when a concurrent walker completes it.
1340                  */
1341                 if (!prev)
1342                         reclaim->generation = iter->generation;
1343                 else if (reclaim->generation != iter->generation)
1344                         goto out_unlock;
1345
1346                 while (1) {
1347                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1348                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1349                                 break;
1350                         /*
1351                          * css reference reached zero, so iter->position will
1352                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1353                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1354                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1355                          * might block it. So we clear iter->position right
1356                          * away.
1357                          */
1358                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1359                 }
1360         } else if (prev) {
1361                 pos = prev;
1362         }
1363
1364         if (pos)
1365                 css = &pos->css;
1366
1367         for (;;) {
1368                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1369                 if (!css) {
1370                         /*
1371                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1372                          * new one might jump in right at the end of
1373                          * the hierarchy - make sure they see at least
1374                          * one group and restart from the beginning.
1375                          */
1376                         if (!prev)
1377                                 continue;
1378                         break;
1379                 }
1380
1381                 /*
1382                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1383                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1384                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1385                  */
1386                 if (css == &root->css || css_tryget(css)) {
1387                         memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1388                         break;
1389                 }
1390         }
1391
1392         if (reclaim) {
1393                 /*
1394                  * The position could have already been updated by a competing
1395                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1396                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1397                  */
1398                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1399
1400                 if (pos)
1401                         css_put(&pos->css);
1402
1403                 if (!memcg)
1404                         iter->generation++;
1405         }
1406
1407 out_unlock:
1408         rcu_read_unlock();
1409         if (prev && prev != root)
1410                 css_put(&prev->css);
1411
1412         return memcg;
1413 }
1414
1415 /**
1416  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1417  * @root: hierarchy root
1418  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1419  */
1420 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1421                            struct mem_cgroup *prev)
1422 {
1423         if (!root)
1424                 root = root_mem_cgroup;
1425         if (prev && prev != root)
1426                 css_put(&prev->css);
1427 }
1428
1429 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1430                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1431 {
1432         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1433         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1434         int nid;
1435
1436         for_each_node(nid) {
1437                 mz = from->nodeinfo[nid];
1438                 iter = &mz->iter;
1439                 cmpxchg(&iter->position, dead_memcg, NULL);
1440         }
1441 }
1442
1443 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1444 {
1445         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1446         struct mem_cgroup *last;
1447
1448         do {
1449                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1450                 last = memcg;
1451         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1452
1453         /*
1454          * When cgroup1 non-hierarchy mode is used,
1455          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1456          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1457          * dead_memcg from cgroup root separately.
1458          */
1459         if (!mem_cgroup_is_root(last))
1460                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1461                                                 dead_memcg);
1462 }
1463
1464 /**
1465  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1466  * @memcg: hierarchy root
1467  * @fn: function to call for each task
1468  * @arg: argument passed to @fn
1469  *
1470  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1471  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1472  * value, the function breaks the iteration loop. Otherwise, it will iterate
1473  * over all tasks and return 0.
1474  *
1475  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1476  */
1477 void mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1478                            int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1479 {
1480         struct mem_cgroup *iter;
1481         int ret = 0;
1482
1483         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
1484
1485         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1486                 struct css_task_iter it;
1487                 struct task_struct *task;
1488
1489                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1490                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1491                         ret = fn(task, arg);
1492                 css_task_iter_end(&it);
1493                 if (ret) {
1494                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1495                         break;
1496                 }
1497         }
1498 }
1499
1500 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1501 void lruvec_memcg_debug(struct lruvec *lruvec, struct folio *folio)
1502 {
1503         struct mem_cgroup *memcg;
1504
1505         if (mem_cgroup_disabled())
1506                 return;
1507
1508         memcg = folio_memcg(folio);
1509
1510         if (!memcg)
1511                 VM_BUG_ON_FOLIO(!mem_cgroup_is_root(lruvec_memcg(lruvec)), folio);
1512         else
1513                 VM_BUG_ON_FOLIO(lruvec_memcg(lruvec) != memcg, folio);
1514 }
1515 #endif
1516
1517 /**
1518  * folio_lruvec_lock - Lock the lruvec for a folio.
1519  * @folio: Pointer to the folio.
1520  *
1521  * These functions are safe to use under any of the following conditions:
1522  * - folio locked
1523  * - folio_test_lru false
1524  * - folio_memcg_lock()
1525  * - folio frozen (refcount of 0)
1526  *
1527  * Return: The lruvec this folio is on with its lock held.
1528  */
1529 struct lruvec *folio_lruvec_lock(struct folio *folio)
1530 {
1531         struct lruvec *lruvec = folio_lruvec(folio);
1532
1533         spin_lock(&lruvec->lru_lock);
1534         lruvec_memcg_debug(lruvec, folio);
1535
1536         return lruvec;
1537 }
1538
1539 /**
1540  * folio_lruvec_lock_irq - Lock the lruvec for a folio.
1541  * @folio: Pointer to the folio.
1542  *
1543  * These functions are safe to use under any of the following conditions:
1544  * - folio locked
1545  * - folio_test_lru false
1546  * - folio_memcg_lock()
1547  * - folio frozen (refcount of 0)
1548  *
1549  * Return: The lruvec this folio is on with its lock held and interrupts
1550  * disabled.
1551  */
1552 struct lruvec *folio_lruvec_lock_irq(struct folio *folio)
1553 {
1554         struct lruvec *lruvec = folio_lruvec(folio);
1555
1556         spin_lock_irq(&lruvec->lru_lock);
1557         lruvec_memcg_debug(lruvec, folio);
1558
1559         return lruvec;
1560 }
1561
1562 /**
1563  * folio_lruvec_lock_irqsave - Lock the lruvec for a folio.
1564  * @folio: Pointer to the folio.
1565  * @flags: Pointer to irqsave flags.
1566  *
1567  * These functions are safe to use under any of the following conditions:
1568  * - folio locked
1569  * - folio_test_lru false
1570  * - folio_memcg_lock()
1571  * - folio frozen (refcount of 0)
1572  *
1573  * Return: The lruvec this folio is on with its lock held and interrupts
1574  * disabled.
1575  */
1576 struct lruvec *folio_lruvec_lock_irqsave(struct folio *folio,
1577                 unsigned long *flags)
1578 {
1579         struct lruvec *lruvec = folio_lruvec(folio);
1580
1581         spin_lock_irqsave(&lruvec->lru_lock, *flags);
1582         lruvec_memcg_debug(lruvec, folio);
1583
1584         return lruvec;
1585 }
1586
1587 /**
1588  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1589  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1590  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1591  * @zid: zone id of the accounted pages
1592  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1593  *
1594  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1595  * to or just after a page is removed from an lru list.
1596  */
1597 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1598                                 int zid, int nr_pages)
1599 {
1600         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1601         unsigned long *lru_size;
1602         long size;
1603
1604         if (mem_cgroup_disabled())
1605                 return;
1606
1607         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1608         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1609
1610         if (nr_pages < 0)
1611                 *lru_size += nr_pages;
1612
1613         size = *lru_size;
1614         if (WARN_ONCE(size < 0,
1615                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1616                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1617                 VM_BUG_ON(1);
1618                 *lru_size = 0;
1619         }
1620
1621         if (nr_pages > 0)
1622                 *lru_size += nr_pages;
1623 }
1624
1625 /**
1626  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1627  * @memcg: the memory cgroup
1628  *
1629  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1630  * pages.
1631  */
1632 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1633 {
1634         unsigned long margin = 0;
1635         unsigned long count;
1636         unsigned long limit;
1637
1638         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1639         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1640         if (count < limit)
1641                 margin = limit - count;
1642
1643         if (do_memsw_account()) {
1644                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1645                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1646                 if (count < limit)
1647                         margin = min(margin, limit - count);
1648                 else
1649                         margin = 0;
1650         }
1651
1652         return margin;
1653 }
1654
1655 /*
1656  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1657  *
1658  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1659  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1660  * caused by "move".
1661  */
1662 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1663 {
1664         struct mem_cgroup *from;
1665         struct mem_cgroup *to;
1666         bool ret = false;
1667         /*
1668          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1669          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1670          */
1671         spin_lock(&mc.lock);
1672         from = mc.from;
1673         to = mc.to;
1674         if (!from)
1675                 goto unlock;
1676
1677         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1678                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1679 unlock:
1680         spin_unlock(&mc.lock);
1681         return ret;
1682 }
1683
1684 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1685 {
1686         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1687                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1688                         DEFINE_WAIT(wait);
1689                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1690                         /* moving charge context might have finished. */
1691                         if (mc.moving_task)
1692                                 schedule();
1693                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1694                         return true;
1695                 }
1696         }
1697         return false;
1698 }
1699
1700 struct memory_stat {
1701         const char *name;
1702         unsigned int idx;
1703 };
1704
1705 static const struct memory_stat memory_stats[] = {
1706         { "anon",                       NR_ANON_MAPPED                  },
1707         { "file",                       NR_FILE_PAGES                   },
1708         { "kernel",                     MEMCG_KMEM                      },
1709         { "kernel_stack",               NR_KERNEL_STACK_KB              },
1710         { "pagetables",                 NR_PAGETABLE                    },
1711         { "sec_pagetables",             NR_SECONDARY_PAGETABLE          },
1712         { "percpu",                     MEMCG_PERCPU_B                  },
1713         { "sock",                       MEMCG_SOCK                      },
1714         { "vmalloc",                    MEMCG_VMALLOC                   },
1715         { "shmem",                      NR_SHMEM                        },
1716 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_ZSWAP)
1717         { "zswap",                      MEMCG_ZSWAP_B                   },
1718         { "zswapped",                   MEMCG_ZSWAPPED                  },
1719 #endif
1720         { "file_mapped",                NR_FILE_MAPPED                  },
1721         { "file_dirty",                 NR_FILE_DIRTY                   },
1722         { "file_writeback",             NR_WRITEBACK                    },
1723 #ifdef CONFIG_SWAP
1724         { "swapcached",                 NR_SWAPCACHE                    },
1725 #endif
1726 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1727         { "anon_thp",                   NR_ANON_THPS                    },
1728         { "file_thp",                   NR_FILE_THPS                    },
1729         { "shmem_thp",                  NR_SHMEM_THPS                   },
1730 #endif
1731         { "inactive_anon",              NR_INACTIVE_ANON                },
1732         { "active_anon",                NR_ACTIVE_ANON                  },
1733         { "inactive_file",              NR_INACTIVE_FILE                },
1734         { "active_file",                NR_ACTIVE_FILE                  },
1735         { "unevictable",                NR_UNEVICTABLE                  },
1736         { "slab_reclaimable",           NR_SLAB_RECLAIMABLE_B           },
1737         { "slab_unreclaimable",         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B         },
1738
1739         /* The memory events */
1740         { "workingset_refault_anon",    WORKINGSET_REFAULT_ANON         },
1741         { "workingset_refault_file",    WORKINGSET_REFAULT_FILE         },
1742         { "workingset_activate_anon",   WORKINGSET_ACTIVATE_ANON        },
1743         { "workingset_activate_file",   WORKINGSET_ACTIVATE_FILE        },
1744         { "workingset_restore_anon",    WORKINGSET_RESTORE_ANON         },
1745         { "workingset_restore_file",    WORKINGSET_RESTORE_FILE         },
1746         { "workingset_nodereclaim",     WORKINGSET_NODERECLAIM          },
1747 };
1748
1749 /* The actual unit of the state item, not the same as the output unit */
1750 static int memcg_page_state_unit(int item)
1751 {
1752         switch (item) {
1753         case MEMCG_PERCPU_B:
1754         case MEMCG_ZSWAP_B:
1755         case NR_SLAB_RECLAIMABLE_B:
1756         case NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B:
1757                 return 1;
1758         case NR_KERNEL_STACK_KB:
1759                 return SZ_1K;
1760         default:
1761                 return PAGE_SIZE;
1762         }
1763 }
1764
1765 /* Translate stat items to the correct unit for memory.stat output */
1766 static int memcg_page_state_output_unit(int item)
1767 {
1768         /*
1769          * Workingset state is actually in pages, but we export it to userspace
1770          * as a scalar count of events, so special case it here.
1771          */
1772         switch (item) {
1773         case WORKINGSET_REFAULT_ANON:
1774         case WORKINGSET_REFAULT_FILE:
1775         case WORKINGSET_ACTIVATE_ANON:
1776         case WORKINGSET_ACTIVATE_FILE:
1777         case WORKINGSET_RESTORE_ANON:
1778         case WORKINGSET_RESTORE_FILE:
1779         case WORKINGSET_NODERECLAIM:
1780                 return 1;
1781         default:
1782                 return memcg_page_state_unit(item);
1783         }
1784 }
1785
1786 static inline unsigned long memcg_page_state_output(struct mem_cgroup *memcg,
1787                                                     int item)
1788 {
1789         return memcg_page_state(memcg, item) *
1790                 memcg_page_state_output_unit(item);
1791 }
1792
1793 static inline unsigned long memcg_page_state_local_output(
1794                 struct mem_cgroup *memcg, int item)
1795 {
1796         return memcg_page_state_local(memcg, item) *
1797                 memcg_page_state_output_unit(item);
1798 }
1799
1800 static void memcg_stat_format(struct mem_cgroup *memcg, struct seq_buf *s)
1801 {
1802         int i;
1803
1804         /*
1805          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1806          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1807          *
1808          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1809          * 1) generic big picture -> specifics and details
1810          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1811          *
1812          * Current memory state:
1813          */
1814         mem_cgroup_flush_stats(memcg);
1815
1816         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memory_stats); i++) {
1817                 u64 size;
1818
1819                 size = memcg_page_state_output(memcg, memory_stats[i].idx);
1820                 seq_buf_printf(s, "%s %llu\n", memory_stats[i].name, size);
1821
1822                 if (unlikely(memory_stats[i].idx == NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B)) {
1823                         size += memcg_page_state_output(memcg,
1824                                                         NR_SLAB_RECLAIMABLE_B);
1825                         seq_buf_printf(s, "slab %llu\n", size);
1826                 }
1827         }
1828
1829         /* Accumulated memory events */
1830         seq_buf_printf(s, "pgscan %lu\n",
1831                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1832                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT) +
1833                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KHUGEPAGED));
1834         seq_buf_printf(s, "pgsteal %lu\n",
1835                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1836                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT) +
1837                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KHUGEPAGED));
1838
1839         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg_vm_event_stat); i++) {
1840                 if (memcg_vm_event_stat[i] == PGPGIN ||
1841                     memcg_vm_event_stat[i] == PGPGOUT)
1842                         continue;
1843
1844                 seq_buf_printf(s, "%s %lu\n",
1845                                vm_event_name(memcg_vm_event_stat[i]),
1846                                memcg_events(memcg, memcg_vm_event_stat[i]));
1847         }
1848
1849         /* The above should easily fit into one page */
1850         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(s));
1851 }
1852
1853 static void memcg1_stat_format(struct mem_cgroup *memcg, struct seq_buf *s);
1854
1855 static void memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg, struct seq_buf *s)
1856 {
1857         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1858                 memcg_stat_format(memcg, s);
1859         else
1860                 memcg1_stat_format(memcg, s);
1861         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(s));
1862 }
1863
1864 /**
1865  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1866  * memory controller.
1867  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1868  * @p: Task that is going to be killed
1869  *
1870  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1871  * enabled
1872  */
1873 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1874 {
1875         rcu_read_lock();
1876
1877         if (memcg) {
1878                 pr_cont(",oom_memcg=");
1879                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1880         } else
1881                 pr_cont(",global_oom");
1882         if (p) {
1883                 pr_cont(",task_memcg=");
1884                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1885         }
1886         rcu_read_unlock();
1887 }
1888
1889 /**
1890  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1891  * memory controller.
1892  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1893  */
1894 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1895 {
1896         /* Use static buffer, for the caller is holding oom_lock. */
1897         static char buf[PAGE_SIZE];
1898         struct seq_buf s;
1899
1900         lockdep_assert_held(&oom_lock);
1901
1902         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1903                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1904                 K((u64)READ_ONCE(memcg->memory.max)), memcg->memory.failcnt);
1905         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1906                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1907                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1908                         K((u64)READ_ONCE(memcg->swap.max)), memcg->swap.failcnt);
1909         else {
1910                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1911                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1912                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1913                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1914                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1915                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1916         }
1917
1918         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1919         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1920         pr_cont(":");
1921         seq_buf_init(&s, buf, sizeof(buf));
1922         memory_stat_format(memcg, &s);
1923         seq_buf_do_printk(&s, KERN_INFO);
1924 }
1925
1926 /*
1927  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1928  */
1929 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1930 {
1931         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1932
1933         if (do_memsw_account()) {
1934                 if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1935                         /* Calculate swap excess capacity from memsw limit */
1936                         unsigned long swap = READ_ONCE(memcg->memsw.max) - max;
1937
1938                         max += min(swap, (unsigned long)total_swap_pages);
1939                 }
1940         } else {
1941                 if (mem_cgroup_swappiness(memcg))
1942                         max += min(READ_ONCE(memcg->swap.max),
1943                                    (unsigned long)total_swap_pages);
1944         }
1945         return max;
1946 }
1947
1948 unsigned long mem_cgroup_size(struct mem_cgroup *memcg)
1949 {
1950         return page_counter_read(&memcg->memory);
1951 }
1952
1953 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1954                                      int order)
1955 {
1956         struct oom_control oc = {
1957                 .zonelist = NULL,
1958                 .nodemask = NULL,
1959                 .memcg = memcg,
1960                 .gfp_mask = gfp_mask,
1961                 .order = order,
1962         };
1963         bool ret = true;
1964
1965         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1966                 return true;
1967
1968         if (mem_cgroup_margin(memcg) >= (1 << order))
1969                 goto unlock;
1970
1971         /*
1972          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1973          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1974          */
1975         ret = task_is_dying() || out_of_memory(&oc);
1976
1977 unlock:
1978         mutex_unlock(&oom_lock);
1979         return ret;
1980 }
1981
1982 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1983                                    pg_data_t *pgdat,
1984                                    gfp_t gfp_mask,
1985                                    unsigned long *total_scanned)
1986 {
1987         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1988         int total = 0;
1989         int loop = 0;
1990         unsigned long excess;
1991         unsigned long nr_scanned;
1992         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1993                 .pgdat = pgdat,
1994         };
1995
1996         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1997
1998         while (1) {
1999                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
2000                 if (!victim) {
2001                         loop++;
2002                         if (loop >= 2) {
2003                                 /*
2004                                  * If we have not been able to reclaim
2005                                  * anything, it might because there are
2006                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
2007                                  */
2008                                 if (!total)
2009                                         break;
2010                                 /*
2011                                  * We want to do more targeted reclaim.
2012                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
2013                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
2014                                  * coming back to reclaim from this cgroup
2015                                  */
2016                                 if (total >= (excess >> 2) ||
2017                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
2018                                         break;
2019                         }
2020                         continue;
2021                 }
2022                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
2023                                         pgdat, &nr_scanned);
2024                 *total_scanned += nr_scanned;
2025                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
2026                         break;
2027         }
2028         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
2029         return total;
2030 }
2031
2032 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2033 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
2034         .name = "memcg_oom_lock",
2035 };
2036 #endif
2037
2038 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
2039
2040 /*
2041  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
2042  * If someone is running, return false.
2043  */
2044 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
2045 {
2046         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
2047
2048         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2049
2050         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2051                 if (iter->oom_lock) {
2052                         /*
2053                          * this subtree of our hierarchy is already locked
2054                          * so we cannot give a lock.
2055                          */
2056                         failed = iter;
2057                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2058                         break;
2059                 } else
2060                         iter->oom_lock = true;
2061         }
2062
2063         if (failed) {
2064                 /*
2065                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
2066                  * to clean up what we set up to the failing subtree
2067                  */
2068                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2069                         if (iter == failed) {
2070                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2071                                 break;
2072                         }
2073                         iter->oom_lock = false;
2074                 }
2075         } else
2076                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
2077
2078         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2079
2080         return !failed;
2081 }
2082
2083 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2084 {
2085         struct mem_cgroup *iter;
2086
2087         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2088         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, _RET_IP_);
2089         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2090                 iter->oom_lock = false;
2091         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2092 }
2093
2094 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2095 {
2096         struct mem_cgroup *iter;
2097
2098         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2099         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2100                 iter->under_oom++;
2101         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2102 }
2103
2104 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2105 {
2106         struct mem_cgroup *iter;
2107
2108         /*
2109          * Be careful about under_oom underflows because a child memcg
2110          * could have been added after mem_cgroup_mark_under_oom.
2111          */
2112         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2113         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2114                 if (iter->under_oom > 0)
2115                         iter->under_oom--;
2116         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2117 }
2118
2119 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
2120
2121 struct oom_wait_info {
2122         struct mem_cgroup *memcg;
2123         wait_queue_entry_t      wait;
2124 };
2125
2126 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
2127         unsigned mode, int sync, void *arg)
2128 {
2129         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
2130         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
2131         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
2132
2133         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
2134         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
2135
2136         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
2137             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
2138                 return 0;
2139         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
2140 }
2141
2142 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
2143 {
2144         /*
2145          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
2146          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
2147          * this function is called as a result of userland actions
2148          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
2149          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
2150          * triggering notification.
2151          */
2152         if (memcg && memcg->under_oom)
2153                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
2154 }
2155
2156 /*
2157  * Returns true if successfully killed one or more processes. Though in some
2158  * corner cases it can return true even without killing any process.
2159  */
2160 static bool mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
2161 {
2162         bool locked, ret;
2163
2164         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
2165                 return false;
2166
2167         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
2168
2169         /*
2170          * We are in the middle of the charge context here, so we
2171          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
2172          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
2173          *
2174          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
2175          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
2176          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
2177          * released.
2178          *
2179          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
2180          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
2181          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
2182          * invoke the oom killer here.
2183          *
2184          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
2185          * victim and then we have to bail out from the charge path.
2186          */
2187         if (READ_ONCE(memcg->oom_kill_disable)) {
2188                 if (current->in_user_fault) {
2189                         css_get(&memcg->css);
2190                         current->memcg_in_oom = memcg;
2191                 }
2192                 return false;
2193         }
2194
2195         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2196
2197         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2198
2199         if (locked)
2200                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2201
2202         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2203         ret = mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order);
2204
2205         if (locked)
2206                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2207
2208         return ret;
2209 }
2210
2211 /**
2212  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
2213  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
2214  *
2215  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
2216  * handler was enabled.
2217  *
2218  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
2219  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
2220  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
2221  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
2222  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
2223  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
2224  *
2225  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
2226  * completed, %false otherwise.
2227  */
2228 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
2229 {
2230         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
2231         struct oom_wait_info owait;
2232         bool locked;
2233
2234         /* OOM is global, do not handle */
2235         if (!memcg)
2236                 return false;
2237
2238         if (!handle)
2239                 goto cleanup;
2240
2241         owait.memcg = memcg;
2242         owait.wait.flags = 0;
2243         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
2244         owait.wait.private = current;
2245         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
2246
2247         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
2248         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2249
2250         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2251
2252         if (locked)
2253                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2254
2255         schedule();
2256         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2257         finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2258
2259         if (locked)
2260                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2261 cleanup:
2262         current->memcg_in_oom = NULL;
2263         css_put(&memcg->css);
2264         return true;
2265 }
2266
2267 /**
2268  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
2269  * @victim: task to be killed by the OOM killer
2270  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
2271  *
2272  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
2273  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
2274  *
2275  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
2276  */
2277 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
2278                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
2279 {
2280         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
2281         struct mem_cgroup *memcg;
2282
2283         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2284                 return NULL;
2285
2286         if (!oom_domain)
2287                 oom_domain = root_mem_cgroup;
2288
2289         rcu_read_lock();
2290
2291         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
2292         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2293                 goto out;
2294
2295         /*
2296          * If the victim task has been asynchronously moved to a different
2297          * memory cgroup, we might end up killing tasks outside oom_domain.
2298          * In this case it's better to ignore memory.group.oom.
2299          */
2300         if (unlikely(!mem_cgroup_is_descendant(memcg, oom_domain)))
2301                 goto out;
2302
2303         /*
2304          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
2305          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
2306          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
2307          */
2308         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
2309                 if (READ_ONCE(memcg->oom_group))
2310                         oom_group = memcg;
2311
2312                 if (memcg == oom_domain)
2313                         break;
2314         }
2315
2316         if (oom_group)
2317                 css_get(&oom_group->css);
2318 out:
2319         rcu_read_unlock();
2320
2321         return oom_group;
2322 }
2323
2324 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
2325 {
2326         pr_info("Tasks in ");
2327         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
2328         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
2329 }
2330
2331 /**
2332  * folio_memcg_lock - Bind a folio to its memcg.
2333  * @folio: The folio.
2334  *
2335  * This function prevents unlocked LRU folios from being moved to
2336  * another cgroup.
2337  *
2338  * It ensures lifetime of the bound memcg.  The caller is responsible
2339  * for the lifetime of the folio.
2340  */
2341 void folio_memcg_lock(struct folio *folio)
2342 {
2343         struct mem_cgroup *memcg;
2344         unsigned long flags;
2345
2346         /*
2347          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
2348          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
2349          * because page moving starts with an RCU grace period.
2350          */
2351         rcu_read_lock();
2352
2353         if (mem_cgroup_disabled())
2354                 return;
2355 again:
2356         memcg = folio_memcg(folio);
2357         if (unlikely(!memcg))
2358                 return;
2359
2360 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
2361         local_irq_save(flags);
2362         might_lock(&memcg->move_lock);
2363         local_irq_restore(flags);
2364 #endif
2365
2366         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2367                 return;
2368
2369         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
2370         if (memcg != folio_memcg(folio)) {
2371                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2372                 goto again;
2373         }
2374
2375         /*
2376          * When charge migration first begins, we can have multiple
2377          * critical sections holding the fast-path RCU lock and one
2378          * holding the slowpath move_lock. Track the task who has the
2379          * move_lock for folio_memcg_unlock().
2380          */
2381         memcg->move_lock_task = current;
2382         memcg->move_lock_flags = flags;
2383 }
2384
2385 static void __folio_memcg_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2386 {
2387         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2388                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2389
2390                 memcg->move_lock_task = NULL;
2391                 memcg->move_lock_flags = 0;
2392
2393                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2394         }
2395
2396         rcu_read_unlock();
2397 }
2398
2399 /**
2400  * folio_memcg_unlock - Release the binding between a folio and its memcg.
2401  * @folio: The folio.
2402  *
2403  * This releases the binding created by folio_memcg_lock().  This does
2404  * not change the accounting of this folio to its memcg, but it does
2405  * permit others to change it.
2406  */
2407 void folio_memcg_unlock(struct folio *folio)
2408 {
2409         __folio_memcg_unlock(folio_memcg(folio));
2410 }
2411
2412 struct memcg_stock_pcp {
2413         local_lock_t stock_lock;
2414         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2415         unsigned int nr_pages;
2416
2417 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2418         struct obj_cgroup *cached_objcg;
2419         struct pglist_data *cached_pgdat;
2420         unsigned int nr_bytes;
2421         int nr_slab_reclaimable_b;
2422         int nr_slab_unreclaimable_b;
2423 #endif
2424
2425         struct work_struct work;
2426         unsigned long flags;
2427 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2428 };
2429 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock) = {
2430         .stock_lock = INIT_LOCAL_LOCK(stock_lock),
2431 };
2432 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2433
2434 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2435 static struct obj_cgroup *drain_obj_stock(struct memcg_stock_pcp *stock);
2436 static bool obj_stock_flush_required(struct memcg_stock_pcp *stock,
2437                                      struct mem_cgroup *root_memcg);
2438 static void memcg_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg, int nr_pages);
2439
2440 #else
2441 static inline struct obj_cgroup *drain_obj_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2442 {
2443         return NULL;
2444 }
2445 static bool obj_stock_flush_required(struct memcg_stock_pcp *stock,
2446                                      struct mem_cgroup *root_memcg)
2447 {
2448         return false;
2449 }
2450 static void memcg_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg, int nr_pages)
2451 {
2452 }
2453 #endif
2454
2455 /**
2456  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2457  * @memcg: memcg to consume from.
2458  * @nr_pages: how many pages to charge.
2459  *
2460  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2461  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2462  * service an allocation will refill the stock.
2463  *
2464  * returns true if successful, false otherwise.
2465  */
2466 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2467 {
2468         struct memcg_stock_pcp *stock;
2469         unsigned int stock_pages;
2470         unsigned long flags;
2471         bool ret = false;
2472
2473         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2474                 return ret;
2475
2476         local_lock_irqsave(&memcg_stock.stock_lock, flags);
2477
2478         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2479         stock_pages = READ_ONCE(stock->nr_pages);
2480         if (memcg == READ_ONCE(stock->cached) && stock_pages >= nr_pages) {
2481                 WRITE_ONCE(stock->nr_pages, stock_pages - nr_pages);
2482                 ret = true;
2483         }
2484
2485         local_unlock_irqrestore(&memcg_stock.stock_lock, flags);
2486
2487         return ret;
2488 }
2489
2490 /*
2491  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2492  */
2493 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2494 {
2495         unsigned int stock_pages = READ_ONCE(stock->nr_pages);
2496         struct mem_cgroup *old = READ_ONCE(stock->cached);
2497
2498         if (!old)
2499                 return;
2500
2501         if (stock_pages) {
2502                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock_pages);
2503                 if (do_memsw_account())
2504                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock_pages);
2505
2506                 WRITE_ONCE(stock->nr_pages, 0);
2507         }
2508
2509         css_put(&old->css);
2510         WRITE_ONCE(stock->cached, NULL);
2511 }
2512
2513 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2514 {
2515         struct memcg_stock_pcp *stock;
2516         struct obj_cgroup *old = NULL;
2517         unsigned long flags;
2518
2519         /*
2520          * The only protection from cpu hotplug (memcg_hotplug_cpu_dead) vs.
2521          * drain_stock races is that we always operate on local CPU stock
2522          * here with IRQ disabled
2523          */
2524         local_lock_irqsave(&memcg_stock.stock_lock, flags);
2525
2526         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2527         old = drain_obj_stock(stock);
2528         drain_stock(stock);
2529         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2530
2531         local_unlock_irqrestore(&memcg_stock.stock_lock, flags);
2532         obj_cgroup_put(old);
2533 }
2534
2535 /*
2536  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2537  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2538  */
2539 static void __refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2540 {
2541         struct memcg_stock_pcp *stock;
2542         unsigned int stock_pages;
2543
2544         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2545         if (READ_ONCE(stock->cached) != memcg) { /* reset if necessary */
2546                 drain_stock(stock);
2547                 css_get(&memcg->css);
2548                 WRITE_ONCE(stock->cached, memcg);
2549         }
2550         stock_pages = READ_ONCE(stock->nr_pages) + nr_pages;
2551         WRITE_ONCE(stock->nr_pages, stock_pages);
2552
2553         if (stock_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2554                 drain_stock(stock);
2555 }
2556
2557 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2558 {
2559         unsigned long flags;
2560
2561         local_lock_irqsave(&memcg_stock.stock_lock, flags);
2562         __refill_stock(memcg, nr_pages);
2563         local_unlock_irqrestore(&memcg_stock.stock_lock, flags);
2564 }
2565
2566 /*
2567  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2568  * of the hierarchy under it.
2569  */
2570 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2571 {
2572         int cpu, curcpu;
2573
2574         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2575         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2576                 return;
2577         /*
2578          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2579          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2580          * as well as workers from this path always operate on the local
2581          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2582          */
2583         migrate_disable();
2584         curcpu = smp_processor_id();
2585         for_each_online_cpu(cpu) {
2586                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2587                 struct mem_cgroup *memcg;
2588                 bool flush = false;
2589
2590                 rcu_read_lock();
2591                 memcg = READ_ONCE(stock->cached);
2592                 if (memcg && READ_ONCE(stock->nr_pages) &&
2593                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2594                         flush = true;
2595                 else if (obj_stock_flush_required(stock, root_memcg))
2596                         flush = true;
2597                 rcu_read_unlock();
2598
2599                 if (flush &&
2600                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2601                         if (cpu == curcpu)
2602                                 drain_local_stock(&stock->work);
2603                         else if (!cpu_is_isolated(cpu))
2604                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2605                 }
2606         }
2607         migrate_enable();
2608         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2609 }
2610
2611 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2612 {
2613         struct memcg_stock_pcp *stock;
2614
2615         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2616         drain_stock(stock);
2617
2618         return 0;
2619 }
2620
2621 static unsigned long reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2622                                   unsigned int nr_pages,
2623                                   gfp_t gfp_mask)
2624 {
2625         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2626
2627         do {
2628                 unsigned long pflags;
2629
2630                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <=
2631                     READ_ONCE(memcg->memory.high))
2632                         continue;
2633
2634                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2635
2636                 psi_memstall_enter(&pflags);
2637                 nr_reclaimed += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages,
2638                                                         gfp_mask,
2639                                                         MEMCG_RECLAIM_MAY_SWAP);
2640                 psi_memstall_leave(&pflags);
2641         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2642                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2643
2644         return nr_reclaimed;
2645 }
2646
2647 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2648 {
2649         struct mem_cgroup *memcg;
2650
2651         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2652         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2653 }
2654
2655 /*
2656  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2657  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2658  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2659  */
2660 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2661
2662 /*
2663  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2664  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2665  * below.
2666  *
2667  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2668  *   overage ratio to a delay.
2669  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down the
2670  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2671  *   to produce a reasonable delay curve.
2672  *
2673  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2674  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2675  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2676  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2677  * example, with a high of 100 megabytes:
2678  *
2679  *  +-------+------------------------+
2680  *  | usage | time to allocate in ms |
2681  *  +-------+------------------------+
2682  *  | 100M  |                      0 |
2683  *  | 101M  |                      6 |
2684  *  | 102M  |                     25 |
2685  *  | 103M  |                     57 |
2686  *  | 104M  |                    102 |
2687  *  | 105M  |                    159 |
2688  *  | 106M  |                    230 |
2689  *  | 107M  |                    313 |
2690  *  | 108M  |                    409 |
2691  *  | 109M  |                    518 |
2692  *  | 110M  |                    639 |
2693  *  | 111M  |                    774 |
2694  *  | 112M  |                    921 |
2695  *  | 113M  |                   1081 |
2696  *  | 114M  |                   1254 |
2697  *  | 115M  |                   1439 |
2698  *  | 116M  |                   1638 |
2699  *  | 117M  |                   1849 |
2700  *  | 118M  |                   2000 |
2701  *  | 119M  |                   2000 |
2702  *  | 120M  |                   2000 |
2703  *  +-------+------------------------+
2704  */
2705  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2706  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2707
2708 static u64 calculate_overage(unsigned long usage, unsigned long high)
2709 {
2710         u64 overage;
2711
2712         if (usage <= high)
2713                 return 0;
2714
2715         /*
2716          * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if
2717          * it was a threshold of 1 page
2718          */
2719         high = max(high, 1UL);
2720
2721         overage = usage - high;
2722         overage <<= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2723         return div64_u64(overage, high);
2724 }
2725
2726 static u64 mem_find_max_overage(struct mem_cgroup *memcg)
2727 {
2728         u64 overage, max_overage = 0;
2729
2730         do {
2731                 overage = calculate_overage(page_counter_read(&memcg->memory),
2732                                             READ_ONCE(memcg->memory.high));
2733                 max_overage = max(overage, max_overage);
2734         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2735                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2736
2737         return max_overage;
2738 }
2739
2740 static u64 swap_find_max_overage(struct mem_cgroup *memcg)
2741 {
2742         u64 overage, max_overage = 0;
2743
2744         do {
2745                 overage = calculate_overage(page_counter_read(&memcg->swap),
2746                                             READ_ONCE(memcg->swap.high));
2747                 if (overage)
2748                         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_HIGH);
2749                 max_overage = max(overage, max_overage);
2750         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2751                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2752
2753         return max_overage;
2754 }
2755
2756 /*
2757  * Get the number of jiffies that we should penalise a mischievous cgroup which
2758  * is exceeding its memory.high by checking both it and its ancestors.
2759  */
2760 static unsigned long calculate_high_delay(struct mem_cgroup *memcg,
2761                                           unsigned int nr_pages,
2762                                           u64 max_overage)
2763 {
2764         unsigned long penalty_jiffies;
2765
2766         if (!max_overage)
2767                 return 0;
2768
2769         /*
2770          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2771          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2772          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2773          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2774          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2775          * overage amount.
2776          */
2777         penalty_jiffies = max_overage * max_overage * HZ;
2778         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2779         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT;
2780
2781         /*
2782          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2783          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2784          * 4N-sized allocation.
2785          *
2786          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2787          * larger the current charge patch is than that.
2788          */
2789         return penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2790 }
2791
2792 /*
2793  * Reclaims memory over the high limit. Called directly from
2794  * try_charge() (context permitting), as well as from the userland
2795  * return path where reclaim is always able to block.
2796  */
2797 void mem_cgroup_handle_over_high(gfp_t gfp_mask)
2798 {
2799         unsigned long penalty_jiffies;
2800         unsigned long pflags;
2801         unsigned long nr_reclaimed;
2802         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2803         int nr_retries = MAX_RECLAIM_RETRIES;
2804         struct mem_cgroup *memcg;
2805         bool in_retry = false;
2806
2807         if (likely(!nr_pages))
2808                 return;
2809
2810         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2811         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2812
2813 retry_reclaim:
2814         /*
2815          * Bail if the task is already exiting. Unlike memory.max,
2816          * memory.high enforcement isn't as strict, and there is no
2817          * OOM killer involved, which means the excess could already
2818          * be much bigger (and still growing) than it could for
2819          * memory.max; the dying task could get stuck in fruitless
2820          * reclaim for a long time, which isn't desirable.
2821          */
2822         if (task_is_dying())
2823                 goto out;
2824
2825         /*
2826          * The allocating task should reclaim at least the batch size, but for
2827          * subsequent retries we only want to do what's necessary to prevent oom
2828          * or breaching resource isolation.
2829          *
2830          * This is distinct from memory.max or page allocator behaviour because
2831          * memory.high is currently batched, whereas memory.max and the page
2832          * allocator run every time an allocation is made.
2833          */
2834         nr_reclaimed = reclaim_high(memcg,
2835                                     in_retry ? SWAP_CLUSTER_MAX : nr_pages,
2836                                     gfp_mask);
2837
2838         /*
2839          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2840          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2841          */
2842         penalty_jiffies = calculate_high_delay(memcg, nr_pages,
2843                                                mem_find_max_overage(memcg));
2844
2845         penalty_jiffies += calculate_high_delay(memcg, nr_pages,
2846                                                 swap_find_max_overage(memcg));
2847
2848         /*
2849          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2850          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2851          * extremely slowly.
2852          */
2853         penalty_jiffies = min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2854
2855         /*
2856          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2857          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2858          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2859          * been aggressively reclaimed enough yet.
2860          */
2861         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2862                 goto out;
2863
2864         /*
2865          * If reclaim is making forward progress but we're still over
2866          * memory.high, we want to encourage that rather than doing allocator
2867          * throttling.
2868          */
2869         if (nr_reclaimed || nr_retries--) {
2870                 in_retry = true;
2871                 goto retry_reclaim;
2872         }
2873
2874         /*
2875          * Reclaim didn't manage to push usage below the limit, slow
2876          * this allocating task down.
2877          *
2878          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2879          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2880          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2881          */
2882         psi_memstall_enter(&pflags);
2883         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2884         psi_memstall_leave(&pflags);
2885
2886 out:
2887         css_put(&memcg->css);
2888 }
2889
2890 static int try_charge_memcg(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2891                         unsigned int nr_pages)
2892 {
2893         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2894         int nr_retries = MAX_RECLAIM_RETRIES;
2895         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2896         struct page_counter *counter;
2897         unsigned long nr_reclaimed;
2898         bool passed_oom = false;
2899         unsigned int reclaim_options = MEMCG_RECLAIM_MAY_SWAP;
2900         bool drained = false;
2901         bool raised_max_event = false;
2902         unsigned long pflags;
2903
2904 retry:
2905         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2906                 return 0;
2907
2908         if (!do_memsw_account() ||
2909             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2910                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2911                         goto done_restock;
2912                 if (do_memsw_account())
2913                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2914                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2915         } else {
2916                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2917                 reclaim_options &= ~MEMCG_RECLAIM_MAY_SWAP;
2918         }
2919
2920         if (batch > nr_pages) {
2921                 batch = nr_pages;
2922                 goto retry;
2923         }
2924
2925         /*
2926          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2927          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2928          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2929          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2930          */
2931         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2932                 goto force;
2933
2934         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2935                 goto nomem;
2936
2937         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2938                 goto nomem;
2939
2940         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2941         raised_max_event = true;
2942
2943         psi_memstall_enter(&pflags);
2944         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2945                                                     gfp_mask, reclaim_options);
2946         psi_memstall_leave(&pflags);
2947
2948         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2949                 goto retry;
2950
2951         if (!drained) {
2952                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2953                 drained = true;
2954                 goto retry;
2955         }
2956
2957         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2958                 goto nomem;
2959         /*
2960          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2961          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2962          * before killing the task.
2963          *
2964          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2965          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2966          * to regular pages anyway in case of failure.
2967          */
2968         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2969                 goto retry;
2970         /*
2971          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2972          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2973          */
2974         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2975                 goto retry;
2976
2977         if (nr_retries--)
2978                 goto retry;
2979
2980         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2981                 goto nomem;
2982
2983         /* Avoid endless loop for tasks bypassed by the oom killer */
2984         if (passed_oom && task_is_dying())
2985                 goto nomem;
2986
2987         /*
2988          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2989          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2990          * couldn't make any progress.
2991          */
2992         if (mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2993                            get_order(nr_pages * PAGE_SIZE))) {
2994                 passed_oom = true;
2995                 nr_retries = MAX_RECLAIM_RETRIES;
2996                 goto retry;
2997         }
2998 nomem:
2999         /*
3000          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
3001          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
3002          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
3003          * and let these go through as privileged allocations.
3004          */
3005         if (!(gfp_mask & (__GFP_NOFAIL | __GFP_HIGH)))
3006                 return -ENOMEM;
3007 force:
3008         /*
3009          * If the allocation has to be enforced, don't forget to raise
3010          * a MEMCG_MAX event.
3011          */
3012         if (!raised_max_event)
3013                 memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
3014
3015         /*
3016          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
3017          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
3018          * temporarily by force charging it.
3019          */
3020         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
3021         if (do_memsw_account())
3022                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
3023
3024         return 0;
3025
3026 done_restock:
3027         if (batch > nr_pages)
3028                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
3029
3030         /*
3031          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
3032          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
3033          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
3034          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
3035          * not recorded as it most likely matches current's and won't
3036          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
3037          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
3038          */
3039         do {
3040                 bool mem_high, swap_high;
3041
3042                 mem_high = page_counter_read(&memcg->memory) >
3043                         READ_ONCE(memcg->memory.high);
3044                 swap_high = page_counter_read(&memcg->swap) >
3045                         READ_ONCE(memcg->swap.high);
3046
3047                 /* Don't bother a random interrupted task */
3048                 if (!in_task()) {
3049                         if (mem_high) {
3050                                 schedule_work(&memcg->high_work);
3051                                 break;
3052                         }
3053                         continue;
3054                 }
3055
3056                 if (mem_high || swap_high) {
3057                         /*
3058                          * The allocating tasks in this cgroup will need to do
3059                          * reclaim or be throttled to prevent further growth
3060                          * of the memory or swap footprints.
3061                          *
3062                          * Target some best-effort fairness between the tasks,
3063                          * and distribute reclaim work and delay penalties
3064                          * based on how much each task is actually allocating.
3065                          */
3066                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
3067                         set_notify_resume(current);
3068                         break;
3069                 }
3070         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
3071
3072         /*
3073          * Reclaim is set up above to be called from the userland
3074          * return path. But also attempt synchronous reclaim to avoid
3075          * excessive overrun while the task is still inside the
3076          * kernel. If this is successful, the return path will see it
3077          * when it rechecks the overage and simply bail out.
3078          */
3079         if (current->memcg_nr_pages_over_high > MEMCG_CHARGE_BATCH &&
3080             !(current->flags & PF_MEMALLOC) &&
3081             gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
3082                 mem_cgroup_handle_over_high(gfp_mask);
3083         return 0;
3084 }
3085
3086 static inline int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
3087                              unsigned int nr_pages)
3088 {
3089         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3090                 return 0;
3091
3092         return try_charge_memcg(memcg, gfp_mask, nr_pages);
3093 }
3094
3095 /**
3096  * mem_cgroup_cancel_charge() - cancel an uncommitted try_charge() call.
3097  * @memcg: memcg previously charged.
3098  * @nr_pages: number of pages previously charged.
3099  */
3100 void mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
3101 {
3102         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3103                 return;
3104
3105         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
3106         if (do_memsw_account())
3107                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
3108 }
3109
3110 static void commit_charge(struct folio *folio, struct mem_cgroup *memcg)
3111 {
3112         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_memcg(folio), folio);
3113         /*
3114          * Any of the following ensures page's memcg stability:
3115          *
3116          * - the page lock
3117          * - LRU isolation
3118          * - folio_memcg_lock()
3119          * - exclusive reference
3120          * - mem_cgroup_trylock_pages()
3121          */
3122         folio->memcg_data = (unsigned long)memcg;
3123 }
3124
3125 /**
3126  * mem_cgroup_commit_charge - commit a previously successful try_charge().
3127  * @folio: folio to commit the charge to.
3128  * @memcg: memcg previously charged.
3129  */
3130 void mem_cgroup_commit_charge(struct folio *folio, struct mem_cgroup *memcg)
3131 {
3132         css_get(&memcg->css);
3133         commit_charge(folio, memcg);
3134
3135         local_irq_disable();
3136         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, folio_nr_pages(folio));
3137         memcg_check_events(memcg, folio_nid(folio));
3138         local_irq_enable();
3139 }
3140
3141 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3142
3143 static inline void __mod_objcg_mlstate(struct obj_cgroup *objcg,
3144                                        struct pglist_data *pgdat,
3145                                        enum node_stat_item idx, int nr)
3146 {
3147         struct mem_cgroup *memcg;
3148         struct lruvec *lruvec;
3149
3150         rcu_read_lock();
3151         memcg = obj_cgroup_memcg(objcg);
3152         lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
3153         __mod_memcg_lruvec_state(lruvec, idx, nr);
3154         rcu_read_unlock();
3155 }
3156
3157 static __always_inline
3158 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_obj_folio(struct folio *folio, void *p)
3159 {
3160         /*
3161          * Slab objects are accounted individually, not per-page.
3162          * Memcg membership data for each individual object is saved in
3163          * slab->obj_exts.
3164          */
3165         if (folio_test_slab(folio)) {
3166                 struct slabobj_ext *obj_exts;
3167                 struct slab *slab;
3168                 unsigned int off;
3169
3170                 slab = folio_slab(folio);
3171                 obj_exts = slab_obj_exts(slab);
3172                 if (!obj_exts)
3173                         return NULL;
3174
3175                 off = obj_to_index(slab->slab_cache, slab, p);
3176                 if (obj_exts[off].objcg)
3177                         return obj_cgroup_memcg(obj_exts[off].objcg);
3178
3179                 return NULL;
3180         }
3181
3182         /*
3183          * folio_memcg_check() is used here, because in theory we can encounter
3184          * a folio where the slab flag has been cleared already, but
3185          * slab->obj_exts has not been freed yet
3186          * folio_memcg_check() will guarantee that a proper memory
3187          * cgroup pointer or NULL will be returned.
3188          */
3189         return folio_memcg_check(folio);
3190 }
3191
3192 /*
3193  * Returns a pointer to the memory cgroup to which the kernel object is charged.
3194  *
3195  * A passed kernel object can be a slab object, vmalloc object or a generic
3196  * kernel page, so different mechanisms for getting the memory cgroup pointer
3197  * should be used.
3198  *
3199  * In certain cases (e.g. kernel stacks or large kmallocs with SLUB) the caller
3200  * can not know for sure how the kernel object is implemented.
3201  * mem_cgroup_from_obj() can be safely used in such cases.
3202  *
3203  * The caller must ensure the memcg lifetime, e.g. by taking rcu_read_lock(),
3204  * cgroup_mutex, etc.
3205  */
3206 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_obj(void *p)
3207 {
3208         struct folio *folio;
3209
3210         if (mem_cgroup_disabled())
3211                 return NULL;
3212
3213         if (unlikely(is_vmalloc_addr(p)))
3214                 folio = page_folio(vmalloc_to_page(p));
3215         else
3216                 folio = virt_to_folio(p);
3217
3218         return mem_cgroup_from_obj_folio(folio, p);
3219 }
3220
3221 /*
3222  * Returns a pointer to the memory cgroup to which the kernel object is charged.
3223  * Similar to mem_cgroup_from_obj(), but faster and not suitable for objects,
3224  * allocated using vmalloc().
3225  *
3226  * A passed kernel object must be a slab object or a generic kernel page.
3227  *
3228  * The caller must ensure the memcg lifetime, e.g. by taking rcu_read_lock(),
3229  * cgroup_mutex, etc.
3230  */
3231 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_slab_obj(void *p)
3232 {
3233         if (mem_cgroup_disabled())
3234                 return NULL;
3235
3236         return mem_cgroup_from_obj_folio(virt_to_folio(p), p);
3237 }
3238
3239 static struct obj_cgroup *__get_obj_cgroup_from_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
3240 {
3241         struct obj_cgroup *objcg = NULL;
3242
3243         for (; !mem_cgroup_is_root(memcg); memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
3244                 objcg = rcu_dereference(memcg->objcg);
3245                 if (likely(objcg && obj_cgroup_tryget(objcg)))
3246                         break;
3247                 objcg = NULL;
3248         }
3249         return objcg;
3250 }
3251
3252 static struct obj_cgroup *current_objcg_update(void)
3253 {
3254         struct mem_cgroup *memcg;
3255         struct obj_cgroup *old, *objcg = NULL;
3256
3257         do {
3258                 /* Atomically drop the update bit. */
3259                 old = xchg(&current->objcg, NULL);
3260                 if (old) {
3261                         old = (struct obj_cgroup *)
3262                                 ((unsigned long)old & ~CURRENT_OBJCG_UPDATE_FLAG);
3263                         obj_cgroup_put(old);
3264
3265                         old = NULL;
3266                 }
3267
3268                 /* If new objcg is NULL, no reason for the second atomic update. */
3269                 if (!current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
3270                         return NULL;
3271
3272                 /*
3273                  * Release the objcg pointer from the previous iteration,
3274                  * if try_cmpxcg() below fails.
3275                  */
3276                 if (unlikely(objcg)) {
3277                         obj_cgroup_put(objcg);
3278                         objcg = NULL;
3279                 }
3280
3281                 /*
3282                  * Obtain the new objcg pointer. The current task can be
3283                  * asynchronously moved to another memcg and the previous
3284                  * memcg can be offlined. So let's get the memcg pointer
3285                  * and try get a reference to objcg under a rcu read lock.
3286                  */
3287
3288                 rcu_read_lock();
3289                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
3290                 objcg = __get_obj_cgroup_from_memcg(memcg);
3291                 rcu_read_unlock();
3292
3293                 /*
3294                  * Try set up a new objcg pointer atomically. If it
3295                  * fails, it means the update flag was set concurrently, so
3296                  * the whole procedure should be repeated.
3297                  */
3298         } while (!try_cmpxchg(&current->objcg, &old, objcg));
3299
3300         return objcg;
3301 }
3302
3303 __always_inline struct obj_cgroup *current_obj_cgroup(void)
3304 {
3305         struct mem_cgroup *memcg;
3306         struct obj_cgroup *objcg;
3307
3308         if (in_task()) {
3309                 memcg = current->active_memcg;
3310                 if (unlikely(memcg))
3311                         goto from_memcg;
3312
3313                 objcg = READ_ONCE(current->objcg);
3314                 if (unlikely((unsigned long)objcg & CURRENT_OBJCG_UPDATE_FLAG))
3315                         objcg = current_objcg_update();
3316                 /*
3317                  * Objcg reference is kept by the task, so it's safe
3318                  * to use the objcg by the current task.
3319                  */
3320                 return objcg;
3321         }
3322
3323         memcg = this_cpu_read(int_active_memcg);
3324         if (unlikely(memcg))
3325                 goto from_memcg;
3326
3327         return NULL;
3328
3329 from_memcg:
3330         objcg = NULL;
3331         for (; !mem_cgroup_is_root(memcg); memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
3332                 /*
3333                  * Memcg pointer is protected by scope (see set_active_memcg())
3334                  * and is pinning the corresponding objcg, so objcg can't go
3335                  * away and can be used within the scope without any additional
3336                  * protection.
3337                  */
3338                 objcg = rcu_dereference_check(memcg->objcg, 1);
3339                 if (likely(objcg))
3340                         break;
3341         }
3342
3343         return objcg;
3344 }
3345
3346 struct obj_cgroup *get_obj_cgroup_from_folio(struct folio *folio)
3347 {
3348         struct obj_cgroup *objcg;
3349
3350         if (!memcg_kmem_online())
3351                 return NULL;
3352
3353         if (folio_memcg_kmem(folio)) {
3354                 objcg = __folio_objcg(folio);
3355                 obj_cgroup_get(objcg);
3356         } else {
3357                 struct mem_cgroup *memcg;
3358
3359                 rcu_read_lock();
3360                 memcg = __folio_memcg(folio);
3361                 if (memcg)
3362                         objcg = __get_obj_cgroup_from_memcg(memcg);
3363                 else
3364                         objcg = NULL;
3365                 rcu_read_unlock();
3366         }
3367         return objcg;
3368 }
3369
3370 static void memcg_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg, int nr_pages)
3371 {
3372         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_KMEM, nr_pages);
3373         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
3374                 if (nr_pages > 0)
3375                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
3376                 else
3377                         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, -nr_pages);
3378         }
3379 }
3380
3381
3382 /*
3383  * obj_cgroup_uncharge_pages: uncharge a number of kernel pages from a objcg
3384  * @objcg: object cgroup to uncharge
3385  * @nr_pages: number of pages to uncharge
3386  */
3387 static void obj_cgroup_uncharge_pages(struct obj_cgroup *objcg,
3388                                       unsigned int nr_pages)
3389 {
3390         struct mem_cgroup *memcg;
3391
3392         memcg = get_mem_cgroup_from_objcg(objcg);
3393
3394         memcg_account_kmem(memcg, -nr_pages);
3395         refill_stock(memcg, nr_pages);
3396
3397         css_put(&memcg->css);
3398 }
3399
3400 /*
3401  * obj_cgroup_charge_pages: charge a number of kernel pages to a objcg
3402  * @objcg: object cgroup to charge
3403  * @gfp: reclaim mode
3404  * @nr_pages: number of pages to charge
3405  *
3406  * Returns 0 on success, an error code on failure.
3407  */
3408 static int obj_cgroup_charge_pages(struct obj_cgroup *objcg, gfp_t gfp,
3409                                    unsigned int nr_pages)
3410 {
3411         struct mem_cgroup *memcg;
3412         int ret;
3413
3414         memcg = get_mem_cgroup_from_objcg(objcg);
3415
3416         ret = try_charge_memcg(memcg, gfp, nr_pages);
3417         if (ret)
3418                 goto out;
3419
3420         memcg_account_kmem(memcg, nr_pages);
3421 out:
3422         css_put(&memcg->css);
3423
3424         return ret;
3425 }
3426
3427 /**
3428  * __memcg_kmem_charge_page: charge a kmem page to the current memory cgroup
3429  * @page: page to charge
3430  * @gfp: reclaim mode
3431  * @order: allocation order
3432  *
3433  * Returns 0 on success, an error code on failure.
3434  */
3435 int __memcg_kmem_charge_page(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
3436 {
3437         struct obj_cgroup *objcg;
3438         int ret = 0;
3439
3440         objcg = current_obj_cgroup();
3441         if (objcg) {
3442                 ret = obj_cgroup_charge_pages(objcg, gfp, 1 << order);
3443                 if (!ret) {
3444                         obj_cgroup_get(objcg);
3445                         page->memcg_data = (unsigned long)objcg |
3446                                 MEMCG_DATA_KMEM;
3447                         return 0;
3448                 }
3449         }
3450         return ret;
3451 }
3452
3453 /**
3454  * __memcg_kmem_uncharge_page: uncharge a kmem page
3455  * @page: page to uncharge
3456  * @order: allocation order
3457  */
3458 void __memcg_kmem_uncharge_page(struct page *page, int order)
3459 {
3460         struct folio *folio = page_folio(page);
3461         struct obj_cgroup *objcg;
3462         unsigned int nr_pages = 1 << order;
3463
3464         if (!folio_memcg_kmem(folio))
3465                 return;
3466
3467         objcg = __folio_objcg(folio);
3468         obj_cgroup_uncharge_pages(objcg, nr_pages);
3469         folio->memcg_data = 0;
3470         obj_cgroup_put(objcg);
3471 }
3472
3473 static void mod_objcg_state(struct obj_cgroup *objcg, struct pglist_data *pgdat,
3474                      enum node_stat_item idx, int nr)
3475 {
3476         struct memcg_stock_pcp *stock;
3477         struct obj_cgroup *old = NULL;
3478         unsigned long flags;
3479         int *bytes;
3480
3481         local_lock_irqsave(&memcg_stock.stock_lock, flags);
3482         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
3483
3484         /*
3485          * Save vmstat data in stock and skip vmstat array update unless
3486          * accumulating over a page of vmstat data or when pgdat or idx
3487          * changes.
3488          */
3489         if (READ_ONCE(stock->cached_objcg) != objcg) {
3490                 old = drain_obj_stock(stock);
3491                 obj_cgroup_get(objcg);
3492                 stock->nr_bytes = atomic_read(&objcg->nr_charged_bytes)
3493                                 ? atomic_xchg(&objcg->nr_charged_bytes, 0) : 0;
3494                 WRITE_ONCE(stock->cached_objcg, objcg);
3495                 stock->cached_pgdat = pgdat;
3496         } else if (stock->cached_pgdat != pgdat) {
3497                 /* Flush the existing cached vmstat data */
3498                 struct pglist_data *oldpg = stock->cached_pgdat;
3499
3500                 if (stock->nr_slab_reclaimable_b) {
3501                         __mod_objcg_mlstate(objcg, oldpg, NR_SLAB_RECLAIMABLE_B,
3502                                           stock->nr_slab_reclaimable_b);
3503                         stock->nr_slab_reclaimable_b = 0;
3504                 }
3505                 if (stock->nr_slab_unreclaimable_b) {
3506                         __mod_objcg_mlstate(objcg, oldpg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
3507                                           stock->nr_slab_unreclaimable_b);
3508                         stock->nr_slab_unreclaimable_b = 0;
3509                 }
3510                 stock->cached_pgdat = pgdat;
3511         }
3512
3513         bytes = (idx == NR_SLAB_RECLAIMABLE_B) ? &stock->nr_slab_reclaimable_b
3514                                                : &stock->nr_slab_unreclaimable_b;
3515         /*
3516          * Even for large object >= PAGE_SIZE, the vmstat data will still be
3517          * cached locally at least once before pushing it out.
3518          */
3519         if (!*bytes) {
3520                 *bytes = nr;
3521                 nr = 0;
3522         } else {
3523                 *bytes += nr;
3524                 if (abs(*bytes) > PAGE_SIZE) {
3525                         nr = *bytes;
3526                         *bytes = 0;
3527                 } else {
3528                         nr = 0;
3529                 }
3530         }
3531         if (nr)
3532                 __mod_objcg_mlstate(objcg, pgdat, idx, nr);
3533
3534         local_unlock_irqrestore(&memcg_stock.stock_lock, flags);
3535         obj_cgroup_put(old);
3536 }
3537
3538 static bool consume_obj_stock(struct obj_cgroup *objcg, unsigned int nr_bytes)
3539 {
3540         struct memcg_stock_pcp *stock;
3541         unsigned long flags;
3542         bool ret = false;
3543
3544         local_lock_irqsave(&memcg_stock.stock_lock, flags);
3545
3546         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
3547         if (objcg == READ_ONCE(stock->cached_objcg) && stock->nr_bytes >= nr_bytes) {
3548                 stock->nr_bytes -= nr_bytes;
3549                 ret = true;
3550         }
3551
3552         local_unlock_irqrestore(&memcg_stock.stock_lock, flags);
3553
3554         return ret;
3555 }
3556
3557 static struct obj_cgroup *drain_obj_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
3558 {
3559         struct obj_cgroup *old = READ_ONCE(stock->cached_objcg);
3560
3561         if (!old)
3562                 return NULL;
3563
3564         if (stock->nr_bytes) {
3565                 unsigned int nr_pages = stock->nr_bytes >> PAGE_SHIFT;
3566                 unsigned int nr_bytes = stock->nr_bytes & (PAGE_SIZE - 1);
3567
3568                 if (nr_pages) {
3569                         struct mem_cgroup *memcg;
3570
3571                         memcg = get_mem_cgroup_from_objcg(old);
3572
3573                         memcg_account_kmem(memcg, -nr_pages);
3574                         __refill_stock(memcg, nr_pages);
3575
3576                         css_put(&memcg->css);
3577                 }
3578
3579                 /*
3580                  * The leftover is flushed to the centralized per-memcg value.
3581                  * On the next attempt to refill obj stock it will be moved
3582                  * to a per-cpu stock (probably, on an other CPU), see
3583                  * refill_obj_stock().
3584                  *
3585                  * How often it's flushed is a trade-off between the memory
3586                  * limit enforcement accuracy and potential CPU contention,
3587                  * so it might be changed in the future.
3588                  */
3589                 atomic_add(nr_bytes, &old->nr_charged_bytes);
3590                 stock->nr_bytes = 0;
3591         }
3592
3593         /*
3594          * Flush the vmstat data in current stock
3595          */
3596         if (stock->nr_slab_reclaimable_b || stock->nr_slab_unreclaimable_b) {
3597                 if (stock->nr_slab_reclaimable_b) {
3598                         __mod_objcg_mlstate(old, stock->cached_pgdat,
3599                                           NR_SLAB_RECLAIMABLE_B,
3600                                           stock->nr_slab_reclaimable_b);
3601                         stock->nr_slab_reclaimable_b = 0;
3602                 }
3603                 if (stock->nr_slab_unreclaimable_b) {
3604                         __mod_objcg_mlstate(old, stock->cached_pgdat,
3605                                           NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
3606                                           stock->nr_slab_unreclaimable_b);
3607                         stock->nr_slab_unreclaimable_b = 0;
3608                 }
3609                 stock->cached_pgdat = NULL;
3610         }
3611
3612         WRITE_ONCE(stock->cached_objcg, NULL);
3613         /*
3614          * The `old' objects needs to be released by the caller via
3615          * obj_cgroup_put() outside of memcg_stock_pcp::stock_lock.
3616          */
3617         return old;
3618 }
3619
3620 static bool obj_stock_flush_required(struct memcg_stock_pcp *stock,
3621                                      struct mem_cgroup *root_memcg)
3622 {
3623         struct obj_cgroup *objcg = READ_ONCE(stock->cached_objcg);
3624         struct mem_cgroup *memcg;
3625
3626         if (objcg) {
3627                 memcg = obj_cgroup_memcg(objcg);
3628                 if (memcg && mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
3629                         return true;
3630         }
3631
3632         return false;
3633 }
3634
3635 static void refill_obj_stock(struct obj_cgroup *objcg, unsigned int nr_bytes,
3636                              bool allow_uncharge)
3637 {
3638         struct memcg_stock_pcp *stock;
3639         struct obj_cgroup *old = NULL;
3640         unsigned long flags;
3641         unsigned int nr_pages = 0;
3642
3643         local_lock_irqsave(&memcg_stock.stock_lock, flags);
3644
3645         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
3646         if (READ_ONCE(stock->cached_objcg) != objcg) { /* reset if necessary */
3647                 old = drain_obj_stock(stock);
3648                 obj_cgroup_get(objcg);
3649                 WRITE_ONCE(stock->cached_objcg, objcg);
3650                 stock->nr_bytes = atomic_read(&objcg->nr_charged_bytes)
3651                                 ? atomic_xchg(&objcg->nr_charged_bytes, 0) : 0;
3652                 allow_uncharge = true;  /* Allow uncharge when objcg changes */
3653         }
3654         stock->nr_bytes += nr_bytes;
3655
3656         if (allow_uncharge && (stock->nr_bytes > PAGE_SIZE)) {
3657                 nr_pages = stock->nr_bytes >> PAGE_SHIFT;
3658                 stock->nr_bytes &= (PAGE_SIZE - 1);
3659         }
3660
3661         local_unlock_irqrestore(&memcg_stock.stock_lock, flags);
3662         obj_cgroup_put(old);
3663
3664         if (nr_pages)
3665                 obj_cgroup_uncharge_pages(objcg, nr_pages);
3666 }
3667
3668 int obj_cgroup_charge(struct obj_cgroup *objcg, gfp_t gfp, size_t size)
3669 {
3670         unsigned int nr_pages, nr_bytes;
3671         int ret;
3672
3673         if (consume_obj_stock(objcg, size))
3674                 return 0;
3675
3676         /*
3677          * In theory, objcg->nr_charged_bytes can have enough
3678          * pre-charged bytes to satisfy the allocation. However,
3679          * flushing objcg->nr_charged_bytes requires two atomic
3680          * operations, and objcg->nr_charged_bytes can't be big.
3681          * The shared objcg->nr_charged_bytes can also become a
3682          * performance bottleneck if all tasks of the same memcg are
3683          * trying to update it. So it's better to ignore it and try
3684          * grab some new pages. The stock's nr_bytes will be flushed to
3685          * objcg->nr_charged_bytes later on when objcg changes.
3686          *
3687          * The stock's nr_bytes may contain enough pre-charged bytes
3688          * to allow one less page from being charged, but we can't rely
3689          * on the pre-charged bytes not being changed outside of
3690          * consume_obj_stock() or refill_obj_stock(). So ignore those
3691          * pre-charged bytes as well when charging pages. To avoid a
3692          * page uncharge right after a page charge, we set the
3693          * allow_uncharge flag to false when calling refill_obj_stock()
3694          * to temporarily allow the pre-charged bytes to exceed the page
3695          * size limit. The maximum reachable value of the pre-charged
3696          * bytes is (sizeof(object) + PAGE_SIZE - 2) if there is no data
3697          * race.
3698          */
3699         nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
3700         nr_bytes = size & (PAGE_SIZE - 1);
3701
3702         if (nr_bytes)
3703                 nr_pages += 1;
3704
3705         ret = obj_cgroup_charge_pages(objcg, gfp, nr_pages);
3706         if (!ret && nr_bytes)
3707                 refill_obj_stock(objcg, PAGE_SIZE - nr_bytes, false);
3708
3709         return ret;
3710 }
3711
3712 void obj_cgroup_uncharge(struct obj_cgroup *objcg, size_t size)
3713 {
3714         refill_obj_stock(objcg, size, true);
3715 }
3716
3717 static inline size_t obj_full_size(struct kmem_cache *s)
3718 {
3719         /*
3720          * For each accounted object there is an extra space which is used
3721          * to store obj_cgroup membership. Charge it too.
3722          */
3723         return s->size + sizeof(struct obj_cgroup *);
3724 }
3725
3726 bool __memcg_slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, struct list_lru *lru,
3727                                   gfp_t flags, size_t size, void **p)
3728 {
3729         struct obj_cgroup *objcg;
3730         struct slab *slab;
3731         unsigned long off;
3732         size_t i;
3733
3734         /*
3735          * The obtained objcg pointer is safe to use within the current scope,
3736          * defined by current task or set_active_memcg() pair.
3737          * obj_cgroup_get() is used to get a permanent reference.
3738          */
3739         objcg = current_obj_cgroup();
3740         if (!objcg)
3741                 return true;
3742
3743         /*
3744          * slab_alloc_node() avoids the NULL check, so we might be called with a
3745          * single NULL object. kmem_cache_alloc_bulk() aborts if it can't fill
3746          * the whole requested size.
3747          * return success as there's nothing to free back
3748          */
3749         if (unlikely(*p == NULL))
3750                 return true;
3751
3752         flags &= gfp_allowed_mask;
3753
3754         if (lru) {
3755                 int ret;
3756                 struct mem_cgroup *memcg;
3757
3758                 memcg = get_mem_cgroup_from_objcg(objcg);
3759                 ret = memcg_list_lru_alloc(memcg, lru, flags);
3760                 css_put(&memcg->css);
3761
3762                 if (ret)
3763                         return false;
3764         }
3765
3766         if (obj_cgroup_charge(objcg, flags, size * obj_full_size(s)))
3767                 return false;
3768
3769         for (i = 0; i < size; i++) {
3770                 slab = virt_to_slab(p[i]);
3771
3772                 if (!slab_obj_exts(slab) &&
3773                     alloc_slab_obj_exts(slab, s, flags, false)) {
3774                         obj_cgroup_uncharge(objcg, obj_full_size(s));
3775                         continue;
3776                 }
3777
3778                 off = obj_to_index(s, slab, p[i]);
3779                 obj_cgroup_get(objcg);
3780                 slab_obj_exts(slab)[off].objcg = objcg;
3781                 mod_objcg_state(objcg, slab_pgdat(slab),
3782                                 cache_vmstat_idx(s), obj_full_size(s));
3783         }
3784
3785         return true;
3786 }
3787
3788 void __memcg_slab_free_hook(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
3789                             void **p, int objects, struct slabobj_ext *obj_exts)
3790 {
3791         for (int i = 0; i < objects; i++) {
3792                 struct obj_cgroup *objcg;
3793                 unsigned int off;
3794
3795                 off = obj_to_index(s, slab, p[i]);
3796                 objcg = obj_exts[off].objcg;
3797                 if (!objcg)
3798                         continue;
3799
3800                 obj_exts[off].objcg = NULL;
3801                 obj_cgroup_uncharge(objcg, obj_full_size(s));
3802                 mod_objcg_state(objcg, slab_pgdat(slab), cache_vmstat_idx(s),
3803                                 -obj_full_size(s));
3804                 obj_cgroup_put(objcg);
3805         }
3806 }
3807 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3808
3809 /*
3810  * Because page_memcg(head) is not set on tails, set it now.
3811  */
3812 void split_page_memcg(struct page *head, int old_order, int new_order)
3813 {
3814         struct folio *folio = page_folio(head);
3815         struct mem_cgroup *memcg = folio_memcg(folio);
3816         int i;
3817         unsigned int old_nr = 1 << old_order;
3818         unsigned int new_nr = 1 << new_order;
3819
3820         if (mem_cgroup_disabled() || !memcg)
3821                 return;
3822
3823         for (i = new_nr; i < old_nr; i += new_nr)
3824                 folio_page(folio, i)->memcg_data = folio->memcg_data;
3825
3826         if (folio_memcg_kmem(folio))
3827                 obj_cgroup_get_many(__folio_objcg(folio), old_nr / new_nr - 1);
3828         else
3829                 css_get_many(&memcg->css, old_nr / new_nr - 1);
3830 }
3831
3832 #ifdef CONFIG_SWAP
3833 /**
3834  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3835  * @entry: swap entry to be moved
3836  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3837  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3838  *
3839  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3840  * as the mem_cgroup's id of @from.
3841  *
3842  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3843  *
3844  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3845  * both res and memsw, and called css_get().
3846  */
3847 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3848                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3849 {
3850         unsigned short old_id, new_id;
3851
3852         old_id = mem_cgroup_id(from);
3853         new_id = mem_cgroup_id(to);
3854
3855         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3856                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
3857                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
3858                 return 0;
3859         }
3860         return -EINVAL;
3861 }
3862 #else
3863 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3864                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3865 {
3866         return -EINVAL;
3867 }
3868 #endif
3869
3870 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
3871
3872 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
3873                                  unsigned long max, bool memsw)
3874 {
3875         bool enlarge = false;
3876         bool drained = false;
3877         int ret;
3878         bool limits_invariant;
3879         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
3880
3881         do {
3882                 if (signal_pending(current)) {
3883                         ret = -EINTR;
3884                         break;
3885                 }
3886
3887                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3888                 /*
3889                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3890                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3891                  */
3892                 limits_invariant = memsw ? max >= READ_ONCE(memcg->memory.max) :
3893                                            max <= memcg->memsw.max;
3894                 if (!limits_invariant) {
3895                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3896                         ret = -EINVAL;
3897                         break;
3898                 }
3899                 if (max > counter->max)
3900                         enlarge = true;
3901                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3902                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3903
3904                 if (!ret)
3905                         break;
3906
3907                 if (!drained) {
3908                         drain_all_stock(memcg);
3909                         drained = true;
3910                         continue;
3911                 }
3912
3913                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL,
3914                                         memsw ? 0 : MEMCG_RECLAIM_MAY_SWAP)) {
3915                         ret = -EBUSY;
3916                         break;
3917                 }
3918         } while (true);
3919
3920         if (!ret && enlarge)
3921                 memcg_oom_recover(memcg);
3922
3923         return ret;
3924 }
3925
3926 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3927                                             gfp_t gfp_mask,
3928                                             unsigned long *total_scanned)
3929 {
3930         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3931         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3932         unsigned long reclaimed;
3933         int loop = 0;
3934         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3935         unsigned long excess;
3936
3937         if (lru_gen_enabled())
3938                 return 0;
3939
3940         if (order > 0)
3941                 return 0;
3942
3943         mctz = soft_limit_tree.rb_tree_per_node[pgdat->node_id];
3944
3945         /*
3946          * Do not even bother to check the largest node if the root
3947          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3948          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3949          */
3950         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3951                 return 0;
3952
3953         /*
3954          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3955          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3956          * pressure
3957          */
3958         do {
3959                 if (next_mz)
3960                         mz = next_mz;
3961                 else
3962                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3963                 if (!mz)
3964                         break;
3965
3966                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3967                                                     gfp_mask, total_scanned);
3968                 nr_reclaimed += reclaimed;
3969                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3970
3971                 /*
3972                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3973                  * it is time to move on to the next cgroup
3974                  */
3975                 next_mz = NULL;
3976                 if (!reclaimed)
3977                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3978
3979                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3980                 /*
3981                  * One school of thought says that we should not add
3982                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3983                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3984                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3985                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3986                  * term TODO.
3987                  */
3988                 /* If excess == 0, no tree ops */
3989                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3990                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3991                 css_put(&mz->memcg->css);
3992                 loop++;
3993                 /*
3994                  * Could not reclaim anything and there are no more
3995                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3996                  * reclaiming anything.
3997                  */
3998                 if (!nr_reclaimed &&
3999                         (next_mz == NULL ||
4000                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
4001                         break;
4002         } while (!nr_reclaimed);
4003         if (next_mz)
4004                 css_put(&next_mz->memcg->css);
4005         return nr_reclaimed;
4006 }
4007
4008 /*
4009  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
4010  *
4011  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
4012  */
4013 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
4014 {
4015         int nr_retries = MAX_RECLAIM_RETRIES;
4016
4017         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
4018         lru_add_drain_all();
4019
4020         drain_all_stock(memcg);
4021
4022         /* try to free all pages in this cgroup */
4023         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
4024                 if (signal_pending(current))
4025                         return -EINTR;
4026
4027                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL,
4028                                                   MEMCG_RECLAIM_MAY_SWAP))
4029                         nr_retries--;
4030         }
4031
4032         return 0;
4033 }
4034
4035 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
4036                                             char *buf, size_t nbytes,
4037                                             loff_t off)
4038 {
4039         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
4040
4041         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
4042                 return -EINVAL;
4043         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
4044 }
4045
4046 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4047                                      struct cftype *cft)
4048 {
4049         return 1;
4050 }
4051
4052 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4053                                       struct cftype *cft, u64 val)
4054 {
4055         if (val == 1)
4056                 return 0;
4057
4058         pr_warn_once("Non-hierarchical mode is deprecated. "
4059                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
4060                      "depend on this functionality.\n");
4061
4062         return -EINVAL;
4063 }
4064
4065 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4066 {
4067         unsigned long val;
4068
4069         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
4070                 /*
4071                  * Approximate root's usage from global state. This isn't
4072                  * perfect, but the root usage was always an approximation.
4073                  */
4074                 val = global_node_page_state(NR_FILE_PAGES) +
4075                         global_node_page_state(NR_ANON_MAPPED);
4076                 if (swap)
4077                         val += total_swap_pages - get_nr_swap_pages();
4078         } else {
4079                 if (!swap)
4080                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
4081                 else
4082                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
4083         }
4084         return val;
4085 }
4086
4087 enum {
4088         RES_USAGE,
4089         RES_LIMIT,
4090         RES_MAX_USAGE,
4091         RES_FAILCNT,
4092         RES_SOFT_LIMIT,
4093 };
4094
4095 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
4096                                struct cftype *cft)
4097 {
4098         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4099         struct page_counter *counter;
4100
4101         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
4102         case _MEM:
4103                 counter = &memcg->memory;
4104                 break;
4105         case _MEMSWAP:
4106                 counter = &memcg->memsw;
4107                 break;
4108         case _KMEM:
4109                 counter = &memcg->kmem;
4110                 break;
4111         case _TCP:
4112                 counter = &memcg->tcpmem;
4113                 break;
4114         default:
4115                 BUG();
4116         }
4117
4118         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
4119         case RES_USAGE:
4120                 if (counter == &memcg->memory)
4121                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
4122                 if (counter == &memcg->memsw)
4123                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
4124                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
4125         case RES_LIMIT:
4126                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
4127         case RES_MAX_USAGE:
4128                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
4129         case RES_FAILCNT:
4130                 return counter->failcnt;
4131         case RES_SOFT_LIMIT:
4132                 return (u64)READ_ONCE(memcg->soft_limit) * PAGE_SIZE;
4133         default:
4134                 BUG();
4135         }
4136 }
4137
4138 /*
4139  * This function doesn't do anything useful. Its only job is to provide a read
4140  * handler for a file so that cgroup_file_mode() will add read permissions.
4141  */
4142 static int mem_cgroup_dummy_seq_show(__always_unused struct seq_file *m,
4143                                      __always_unused void *v)
4144 {
4145         return -EINVAL;
4146 }
4147
4148 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4149 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4150 {
4151         struct obj_cgroup *objcg;
4152
4153         if (mem_cgroup_kmem_disabled())
4154                 return 0;
4155
4156         if (unlikely(mem_cgroup_is_root(memcg)))
4157                 return 0;
4158
4159         objcg = obj_cgroup_alloc();
4160         if (!objcg)
4161                 return -ENOMEM;
4162
4163         objcg->memcg = memcg;
4164         rcu_assign_pointer(memcg->objcg, objcg);
4165         obj_cgroup_get(objcg);
4166         memcg->orig_objcg = objcg;
4167
4168         static_branch_enable(&memcg_kmem_online_key);
4169
4170         memcg->kmemcg_id = memcg->id.id;
4171
4172         return 0;
4173 }
4174
4175 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4176 {
4177         struct mem_cgroup *parent;
4178
4179         if (mem_cgroup_kmem_disabled())
4180                 return;
4181
4182         if (unlikely(mem_cgroup_is_root(memcg)))
4183                 return;
4184
4185         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
4186         if (!parent)
4187                 parent = root_mem_cgroup;
4188
4189         memcg_reparent_objcgs(memcg, parent);
4190
4191         /*
4192          * After we have finished memcg_reparent_objcgs(), all list_lrus
4193          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty.
4194          * The ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
4195          * memcg_reparent_list_lrus().
4196          */
4197         memcg_reparent_list_lrus(memcg, parent);
4198 }
4199 #else
4200 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4201 {
4202         return 0;
4203 }
4204 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4205 {
4206 }
4207 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
4208
4209 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
4210 {
4211         int ret;
4212
4213         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
4214
4215         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
4216         if (ret)
4217                 goto out;
4218
4219         if (!memcg->tcpmem_active) {
4220                 /*
4221                  * The active flag needs to be written after the static_key
4222                  * update. This is what guarantees that the socket activation
4223                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
4224                  * for details, and note that we don't mark any socket as
4225                  * belonging to this memcg until that flag is up.
4226                  *
4227                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
4228                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
4229                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
4230                  * yet, we'll lose accounting.
4231                  *
4232                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
4233                  * because when this value change, the code to process it is not
4234                  * patched in yet.
4235                  */
4236                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4237                 memcg->tcpmem_active = true;
4238         }
4239 out:
4240         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
4241         return ret;
4242 }
4243
4244 /*
4245  * The user of this function is...
4246  * RES_LIMIT.
4247  */
4248 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
4249                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4250 {
4251         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
4252         unsigned long nr_pages;
4253         int ret;
4254
4255         buf = strstrip(buf);
4256         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
4257         if (ret)
4258                 return ret;
4259
4260         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
4261         case RES_LIMIT:
4262                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
4263                         ret = -EINVAL;
4264                         break;
4265                 }
4266                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
4267                 case _MEM:
4268                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
4269                         break;
4270                 case _MEMSWAP:
4271                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
4272                         break;
4273                 case _KMEM:
4274                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
4275                                      "Writing any value to this file has no effect. "
4276                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
4277                                      "depend on this functionality.\n");
4278                         ret = 0;
4279                         break;
4280                 case _TCP:
4281                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
4282                         break;
4283                 }
4284                 break;
4285         case RES_SOFT_LIMIT:
4286                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
4287                         ret = -EOPNOTSUPP;
4288                 } else {
4289                         WRITE_ONCE(memcg->soft_limit, nr_pages);
4290                         ret = 0;
4291                 }
4292                 break;
4293         }
4294         return ret ?: nbytes;
4295 }
4296
4297 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
4298                                 size_t nbytes, loff_t off)
4299 {
4300         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
4301         struct page_counter *counter;
4302
4303         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
4304         case _MEM:
4305                 counter = &memcg->memory;
4306                 break;
4307         case _MEMSWAP:
4308                 counter = &memcg->memsw;
4309                 break;
4310         case _KMEM:
4311                 counter = &memcg->kmem;
4312                 break;
4313         case _TCP:
4314                 counter = &memcg->tcpmem;
4315                 break;
4316         default:
4317                 BUG();
4318         }
4319
4320         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
4321         case RES_MAX_USAGE:
4322                 page_counter_reset_watermark(counter);
4323                 break;
4324         case RES_FAILCNT:
4325                 counter->failcnt = 0;
4326                 break;
4327         default:
4328                 BUG();
4329         }
4330
4331         return nbytes;
4332 }
4333
4334 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4335                                         struct cftype *cft)
4336 {
4337         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
4338 }
4339
4340 #ifdef CONFIG_MMU
4341 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4342                                         struct cftype *cft, u64 val)
4343 {
4344         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4345
4346         pr_warn_once("Cgroup memory moving (move_charge_at_immigrate) is deprecated. "
4347                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
4348                      "depend on this functionality.\n");
4349
4350         if (val & ~MOVE_MASK)
4351                 return -EINVAL;
4352
4353         /*
4354          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
4355          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
4356          * on with stale data. This means that changes to this value will only
4357          * affect task migrations starting after the change.
4358          */
4359         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
4360         return 0;
4361 }
4362 #else
4363 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4364                                         struct cftype *cft, u64 val)
4365 {
4366         return -ENOSYS;
4367 }
4368 #endif
4369
4370 #ifdef CONFIG_NUMA
4371
4372 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
4373 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
4374 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
4375
4376 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
4377                                 int nid, unsigned int lru_mask, bool tree)
4378 {
4379         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, NODE_DATA(nid));
4380         unsigned long nr = 0;
4381         enum lru_list lru;
4382
4383         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
4384
4385         for_each_lru(lru) {
4386                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
4387                         continue;
4388                 if (tree)
4389                         nr += lruvec_page_state(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
4390                 else
4391                         nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
4392         }
4393         return nr;
4394 }
4395
4396 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
4397                                              unsigned int lru_mask,
4398                                              bool tree)
4399 {
4400         unsigned long nr = 0;
4401         enum lru_list lru;
4402
4403         for_each_lru(lru) {
4404                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
4405                         continue;
4406                 if (tree)
4407                         nr += memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
4408                 else
4409                         nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
4410         }
4411         return nr;
4412 }
4413
4414 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
4415 {
4416         struct numa_stat {
4417                 const char *name;
4418                 unsigned int lru_mask;
4419         };
4420
4421         static const struct numa_stat stats[] = {
4422                 { "total", LRU_ALL },
4423                 { "file", LRU_ALL_FILE },
4424                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
4425                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
4426         };
4427         const struct numa_stat *stat;
4428         int nid;
4429         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
4430
4431         mem_cgroup_flush_stats(memcg);
4432
4433         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
4434                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name,
4435                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask,
4436                                                    false));
4437                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
4438                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid,
4439                                    mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4440                                                         stat->lru_mask, false));
4441                 seq_putc(m, '\n');
4442         }
4443
4444         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
4445
4446                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name,
4447                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask,
4448                                                    true));
4449                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
4450                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid,
4451                                    mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4452                                                         stat->lru_mask, true));
4453                 seq_putc(m, '\n');
4454         }
4455
4456         return 0;
4457 }
4458 #endif /* CONFIG_NUMA */
4459
4460 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
4461         NR_FILE_PAGES,
4462         NR_ANON_MAPPED,
4463 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4464         NR_ANON_THPS,
4465 #endif
4466         NR_SHMEM,
4467         NR_FILE_MAPPED,
4468         NR_FILE_DIRTY,
4469         NR_WRITEBACK,
4470         WORKINGSET_REFAULT_ANON,
4471         WORKINGSET_REFAULT_FILE,
4472 #ifdef CONFIG_SWAP
4473         MEMCG_SWAP,
4474         NR_SWAPCACHE,
4475 #endif
4476 };
4477
4478 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
4479         "cache",
4480         "rss",
4481 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4482         "rss_huge",
4483 #endif
4484         "shmem",
4485         "mapped_file",
4486         "dirty",
4487         "writeback",
4488         "workingset_refault_anon",
4489         "workingset_refault_file",
4490 #ifdef CONFIG_SWAP
4491         "swap",
4492         "swapcached",
4493 #endif
4494 };
4495
4496 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
4497 static const unsigned int memcg1_events[] = {
4498         PGPGIN,
4499         PGPGOUT,
4500         PGFAULT,
4501         PGMAJFAULT,
4502 };
4503
4504 static void memcg1_stat_format(struct mem_cgroup *memcg, struct seq_buf *s)
4505 {
4506         unsigned long memory, memsw;
4507         struct mem_cgroup *mi;
4508         unsigned int i;
4509
4510         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
4511
4512         mem_cgroup_flush_stats(memcg);
4513
4514         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
4515                 unsigned long nr;
4516
4517                 nr = memcg_page_state_local_output(memcg, memcg1_stats[i]);
4518                 seq_buf_printf(s, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i], nr);
4519         }
4520
4521         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
4522                 seq_buf_printf(s, "%s %lu\n", vm_event_name(memcg1_events[i]),
4523                                memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
4524
4525         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
4526                 seq_buf_printf(s, "%s %lu\n", lru_list_name(i),
4527                                memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
4528                                PAGE_SIZE);
4529
4530         /* Hierarchical information */
4531         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
4532         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
4533                 memory = min(memory, READ_ONCE(mi->memory.max));
4534                 memsw = min(memsw, READ_ONCE(mi->memsw.max));
4535         }
4536         seq_buf_printf(s, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
4537                        (u64)memory * PAGE_SIZE);
4538         seq_buf_printf(s, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
4539                        (u64)memsw * PAGE_SIZE);
4540
4541         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
4542                 unsigned long nr;
4543
4544                 nr = memcg_page_state_output(memcg, memcg1_stats[i]);
4545                 seq_buf_printf(s, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
4546                                (u64)nr);
4547         }
4548
4549         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
4550                 seq_buf_printf(s, "total_%s %llu\n",
4551                                vm_event_name(memcg1_events[i]),
4552                                (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
4553
4554         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
4555                 seq_buf_printf(s, "total_%s %llu\n", lru_list_name(i),
4556                                (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
4557                                PAGE_SIZE);
4558
4559 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4560         {
4561                 pg_data_t *pgdat;
4562                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
4563                 unsigned long anon_cost = 0;
4564                 unsigned long file_cost = 0;
4565
4566                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
4567                         mz = memcg->nodeinfo[pgdat->node_id];
4568
4569                         anon_cost += mz->lruvec.anon_cost;
4570                         file_cost += mz->lruvec.file_cost;
4571                 }
4572                 seq_buf_printf(s, "anon_cost %lu\n", anon_cost);
4573                 seq_buf_printf(s, "file_cost %lu\n", file_cost);
4574         }
4575 #endif
4576 }
4577
4578 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4579                                       struct cftype *cft)
4580 {
4581         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4582
4583         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
4584 }
4585
4586 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4587                                        struct cftype *cft, u64 val)
4588 {
4589         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4590
4591         if (val > 200)
4592                 return -EINVAL;
4593
4594         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
4595                 WRITE_ONCE(memcg->swappiness, val);
4596         else
4597                 WRITE_ONCE(vm_swappiness, val);
4598
4599         return 0;
4600 }
4601
4602 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4603 {
4604         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
4605         unsigned long usage;
4606         int i;
4607
4608         rcu_read_lock();
4609         if (!swap)
4610                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4611         else
4612                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4613
4614         if (!t)
4615                 goto unlock;
4616
4617         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4618
4619         /*
4620          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
4621          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4622          * call of __mem_cgroup_threshold().
4623          */
4624         i = t->current_threshold;
4625
4626         /*
4627          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4628          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4629          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4630          * only one element of the array here.
4631          */
4632         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4633                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd);
4634
4635         /* i = current_threshold + 1 */
4636         i++;
4637
4638         /*
4639          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4640          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4641          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4642          * only one element of the array here.
4643          */
4644         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4645                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd);
4646
4647         /* Update current_threshold */
4648         t->current_threshold = i - 1;
4649 unlock:
4650         rcu_read_unlock();
4651 }
4652
4653 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4654 {
4655         while (memcg) {
4656                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4657                 if (do_memsw_account())
4658                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4659
4660                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4661         }
4662 }
4663
4664 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4665 {
4666         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4667         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4668
4669         if (_a->threshold > _b->threshold)
4670                 return 1;
4671
4672         if (_a->threshold < _b->threshold)
4673                 return -1;
4674
4675         return 0;
4676 }
4677
4678 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4679 {
4680         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4681
4682         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4683
4684         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4685                 eventfd_signal(ev->eventfd);
4686
4687         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4688         return 0;
4689 }
4690
4691 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4692 {
4693         struct mem_cgroup *iter;
4694
4695         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4696                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4697 }
4698
4699 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4700         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4701 {
4702         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4703         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4704         unsigned long threshold;
4705         unsigned long usage;
4706         int i, size, ret;
4707
4708         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
4709         if (ret)
4710                 return ret;
4711
4712         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4713
4714         if (type == _MEM) {
4715                 thresholds = &memcg->thresholds;
4716                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4717         } else if (type == _MEMSWAP) {
4718                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4719                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4720         } else
4721                 BUG();
4722
4723         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4724         if (thresholds->primary)
4725                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4726
4727         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4728
4729         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4730         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
4731         if (!new) {
4732                 ret = -ENOMEM;
4733                 goto unlock;
4734         }
4735         new->size = size;
4736
4737         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4738         if (thresholds->primary)
4739                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries,
4740                        flex_array_size(new, entries, size - 1));
4741
4742         /* Add new threshold */
4743         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4744         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4745
4746         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4747         sort(new->entries, size, sizeof(*new->entries),
4748                         compare_thresholds, NULL);
4749
4750         /* Find current threshold */
4751         new->current_threshold = -1;
4752         for (i = 0; i < size; i++) {
4753                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4754                         /*
4755                          * new->current_threshold will not be used until
4756                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4757                          * it here.
4758                          */
4759                         ++new->current_threshold;
4760                 } else
4761                         break;
4762         }
4763
4764         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4765         kfree(thresholds->spare);
4766         thresholds->spare = thresholds->primary;
4767
4768         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4769
4770         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4771         synchronize_rcu();
4772
4773 unlock:
4774         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4775
4776         return ret;
4777 }
4778
4779 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4780         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4781 {
4782         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4783 }
4784
4785 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4786         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4787 {
4788         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4789 }
4790
4791 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4792         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4793 {
4794         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4795         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4796         unsigned long usage;
4797         int i, j, size, entries;
4798
4799         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4800
4801         if (type == _MEM) {
4802                 thresholds = &memcg->thresholds;
4803                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4804         } else if (type == _MEMSWAP) {
4805                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4806                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4807         } else
4808                 BUG();
4809
4810         if (!thresholds->primary)
4811                 goto unlock;
4812
4813         /* Check if a threshold crossed before removing */
4814         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4815
4816         /* Calculate new number of threshold */
4817         size = entries = 0;
4818         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4819                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4820                         size++;
4821                 else
4822                         entries++;
4823         }
4824
4825         new = thresholds->spare;
4826
4827         /* If no items related to eventfd have been cleared, nothing to do */
4828         if (!entries)
4829                 goto unlock;
4830
4831         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4832         if (!size) {
4833                 kfree(new);
4834                 new = NULL;
4835                 goto swap_buffers;
4836         }
4837
4838         new->size = size;
4839
4840         /* Copy thresholds and find current threshold */
4841         new->current_threshold = -1;
4842         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4843                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4844                         continue;
4845
4846                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4847                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4848                         /*
4849                          * new->current_threshold will not be used
4850                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4851                          * it here.
4852                          */
4853                         ++new->current_threshold;
4854                 }
4855                 j++;
4856         }
4857
4858 swap_buffers:
4859         /* Swap primary and spare array */
4860         thresholds->spare = thresholds->primary;
4861
4862         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4863
4864         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4865         synchronize_rcu();
4866
4867         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4868         if (!new) {
4869                 kfree(thresholds->spare);
4870                 thresholds->spare = NULL;
4871         }
4872 unlock:
4873         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4874 }
4875
4876 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4877         struct eventfd_ctx *eventfd)
4878 {
4879         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4880 }
4881
4882 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4883         struct eventfd_ctx *eventfd)
4884 {
4885         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4886 }
4887
4888 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4889         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4890 {
4891         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4892
4893         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4894         if (!event)
4895                 return -ENOMEM;
4896
4897         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4898
4899         event->eventfd = eventfd;
4900         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4901
4902         /* already in OOM ? */
4903         if (memcg->under_oom)
4904                 eventfd_signal(eventfd);
4905         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4906
4907         return 0;
4908 }
4909
4910 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4911         struct eventfd_ctx *eventfd)
4912 {
4913         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4914
4915         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4916
4917         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4918                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4919                         list_del(&ev->list);
4920                         kfree(ev);
4921                 }
4922         }
4923
4924         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4925 }
4926
4927 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4928 {
4929         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4930
4931         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", READ_ONCE(memcg->oom_kill_disable));
4932         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4933         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4934                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4935         return 0;
4936 }
4937
4938 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4939         struct cftype *cft, u64 val)
4940 {
4941         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4942
4943         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4944         if (mem_cgroup_is_root(memcg) || !((val == 0) || (val == 1)))
4945                 return -EINVAL;
4946
4947         WRITE_ONCE(memcg->oom_kill_disable, val);
4948         if (!val)
4949                 memcg_oom_recover(memcg);
4950
4951         return 0;
4952 }
4953
4954 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4955
4956 #include <trace/events/writeback.h>
4957
4958 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4959 {
4960         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4961 }
4962
4963 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4964 {
4965         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4966 }
4967
4968 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4969 {
4970         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4971 }
4972
4973 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4974 {
4975         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4976
4977         if (!memcg->css.parent)
4978                 return NULL;
4979
4980         return &memcg->cgwb_domain;
4981 }
4982
4983 /**
4984  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4985  * @wb: bdi_writeback in question
4986  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4987  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4988  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4989  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4990  *
4991  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4992  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4993  * is a bit more involved.
4994  *
4995  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4996  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4997  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4998  * available memory in the system.  The caller should further cap
4999  * *@pheadroom accordingly.
5000  */
5001 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
5002                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
5003                          unsigned long *pwriteback)
5004 {
5005         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
5006         struct mem_cgroup *parent;
5007
5008         mem_cgroup_flush_stats_ratelimited(memcg);
5009
5010         *pdirty = memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
5011         *pwriteback = memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
5012         *pfilepages = memcg_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
5013                         memcg_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
5014
5015         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
5016         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
5017                 unsigned long ceiling = min(READ_ONCE(memcg->memory.max),
5018                                             READ_ONCE(memcg->memory.high));
5019                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
5020
5021                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
5022                 memcg = parent;
5023         }
5024 }
5025
5026 /*
5027  * Foreign dirty flushing
5028  *
5029  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
5030  * tracks ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
5031  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
5032  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
5033  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
5034  * different cgroups isn't a common use-case.
5035  *
5036  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
5037  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
5038  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
5039  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
5040  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
5041  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
5042  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
5043  * make writeback of the dirty pages happen.
5044  *
5045  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repeatedly and
5046  * severely throttled after making some progress after each
5047  * dirty_expire_interval while the underlying IO device is almost
5048  * completely idle.
5049  *
5050  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
5051  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
5052  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
5053  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
5054  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
5055  *
5056  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
5057  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
5058  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
5059  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
5060  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
5061  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
5062  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
5063  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
5064  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
5065  *
5066  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
5067  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
5068  * records are lockless and racy.
5069  */
5070 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct folio *folio,
5071                                              struct bdi_writeback *wb)
5072 {
5073         struct mem_cgroup *memcg = folio_memcg(folio);
5074         struct memcg_cgwb_frn *frn;
5075         u64 now = get_jiffies_64();
5076         u64 oldest_at = now;
5077         int oldest = -1;
5078         int i;
5079
5080         trace_track_foreign_dirty(folio, wb);
5081
5082         /*
5083          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
5084          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
5085          * written out.
5086          */
5087         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
5088                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
5089                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
5090                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
5091                         break;
5092                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
5093                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
5094                         oldest = i;
5095                         oldest_at = frn->at;
5096                 }
5097         }
5098
5099         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
5100                 /*
5101                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
5102                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
5103                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
5104                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
5105                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
5106                  */
5107                 unsigned long update_intv =
5108                         min_t(unsigned long, HZ,
5109                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
5110
5111                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
5112                         frn->at = now;
5113         } else if (oldest >= 0) {
5114                 /* replace the oldest free one */
5115                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
5116                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
5117                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
5118                 frn->at = now;
5119         }
5120 }
5121
5122 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
5123 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
5124 {
5125         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
5126         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
5127         u64 now = jiffies_64;
5128         int i;
5129
5130         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
5131                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
5132
5133                 /*
5134                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
5135                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
5136                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
5137                  * already one in flight.
5138                  */
5139                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
5140                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
5141                         frn->at = 0;
5142                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
5143                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id,
5144                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
5145                                                &frn->done);
5146                 }
5147         }
5148 }
5149
5150 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
5151
5152 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
5153 {
5154         return 0;
5155 }
5156
5157 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
5158 {
5159 }
5160
5161 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
5162 {
5163 }
5164
5165 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
5166
5167 /*
5168  * DO NOT USE IN NEW FILES.
5169  *
5170  * "cgroup.event_control" implementation.
5171  *
5172  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
5173  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
5174  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
5175  *
5176  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
5177  * possible.
5178  */
5179
5180 /*
5181  * Unregister event and free resources.
5182  *
5183  * Gets called from workqueue.
5184  */
5185 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
5186 {
5187         struct mem_cgroup_event *event =
5188                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
5189         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
5190
5191         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
5192
5193         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
5194
5195         /* Notify userspace the event is going away. */
5196         eventfd_signal(event->eventfd);
5197
5198         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
5199         kfree(event);
5200         css_put(&memcg->css);
5201 }
5202
5203 /*
5204  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
5205  *
5206  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
5207  */
5208 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
5209                             int sync, void *key)
5210 {
5211         struct mem_cgroup_event *event =
5212                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
5213         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
5214         __poll_t flags = key_to_poll(key);
5215
5216         if (flags & EPOLLHUP) {
5217                 /*
5218                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
5219                  * can simply return knowing the other side will cleanup
5220                  * for us.
5221                  *
5222                  * We can't race against event freeing since the other
5223                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
5224                  * which we hold.
5225                  */
5226                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5227                 if (!list_empty(&event->list)) {
5228                         list_del_init(&event->list);
5229                         /*
5230                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
5231                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
5232                          */
5233                         schedule_work(&event->remove);
5234                 }
5235                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5236         }
5237
5238         return 0;
5239 }
5240
5241 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
5242                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
5243 {
5244         struct mem_cgroup_event *event =
5245                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
5246
5247         event->wqh = wqh;
5248         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
5249 }
5250
5251 /*
5252  * DO NOT USE IN NEW FILES.
5253  *
5254  * Parse input and register new cgroup event handler.
5255  *
5256  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
5257  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
5258  */
5259 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
5260                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5261 {
5262         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
5263         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5264         struct mem_cgroup_event *event;
5265         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
5266         unsigned int efd, cfd;
5267         struct fd efile;
5268         struct fd cfile;
5269         struct dentry *cdentry;
5270         const char *name;
5271         char *endp;
5272         int ret;
5273
5274         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT))
5275                 return -EOPNOTSUPP;
5276
5277         buf = strstrip(buf);
5278
5279         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
5280         if (*endp != ' ')
5281                 return -EINVAL;
5282         buf = endp + 1;
5283
5284         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
5285         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
5286                 return -EINVAL;
5287         buf = endp + 1;
5288
5289         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
5290         if (!event)
5291                 return -ENOMEM;
5292
5293         event->memcg = memcg;
5294         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
5295         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
5296         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
5297         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
5298
5299         efile = fdget(efd);
5300         if (!efile.file) {
5301                 ret = -EBADF;
5302                 goto out_kfree;
5303         }
5304
5305         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
5306         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
5307                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
5308                 goto out_put_efile;
5309         }
5310
5311         cfile = fdget(cfd);
5312         if (!cfile.file) {
5313                 ret = -EBADF;
5314                 goto out_put_eventfd;
5315         }
5316
5317         /* the process need read permission on control file */
5318         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
5319         ret = file_permission(cfile.file, MAY_READ);
5320         if (ret < 0)
5321                 goto out_put_cfile;
5322
5323         /*
5324          * The control file must be a regular cgroup1 file. As a regular cgroup
5325          * file can't be renamed, it's safe to access its name afterwards.
5326          */
5327         cdentry = cfile.file->f_path.dentry;
5328         if (cdentry->d_sb->s_type != &cgroup_fs_type || !d_is_reg(cdentry)) {
5329                 ret = -EINVAL;
5330                 goto out_put_cfile;
5331         }
5332
5333         /*
5334          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
5335          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
5336          * about these events.  The following is crude but the whole thing
5337          * is for compatibility anyway.
5338          *
5339          * DO NOT ADD NEW FILES.
5340          */
5341         name = cdentry->d_name.name;
5342
5343         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
5344                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
5345                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
5346         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
5347                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
5348                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
5349         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
5350                 event->register_event = vmpressure_register_event;
5351                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
5352         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
5353                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
5354                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
5355         } else {
5356                 ret = -EINVAL;
5357                 goto out_put_cfile;
5358         }
5359
5360         /*
5361          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
5362          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
5363          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
5364          */
5365         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cdentry->d_parent,
5366                                                &memory_cgrp_subsys);
5367         ret = -EINVAL;
5368         if (IS_ERR(cfile_css))
5369                 goto out_put_cfile;
5370         if (cfile_css != css) {
5371                 css_put(cfile_css);
5372                 goto out_put_cfile;
5373         }
5374
5375         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
5376         if (ret)
5377                 goto out_put_css;
5378
5379         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
5380
5381         spin_lock_irq(&memcg->event_list_lock);
5382         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
5383         spin_unlock_irq(&memcg->event_list_lock);
5384
5385         fdput(cfile);
5386         fdput(efile);
5387
5388         return nbytes;
5389
5390 out_put_css:
5391         css_put(css);
5392 out_put_cfile:
5393         fdput(cfile);
5394 out_put_eventfd:
5395         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
5396 out_put_efile:
5397         fdput(efile);
5398 out_kfree:
5399         kfree(event);
5400
5401         return ret;
5402 }
5403
5404 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
5405 static int mem_cgroup_slab_show(struct seq_file *m, void *p)
5406 {
5407         /*
5408          * Deprecated.
5409          * Please, take a look at tools/cgroup/memcg_slabinfo.py .
5410          */
5411         return 0;
5412 }
5413 #endif
5414
5415 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v);
5416
5417 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
5418         {
5419                 .name = "usage_in_bytes",
5420                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
5421                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5422         },
5423         {
5424                 .name = "max_usage_in_bytes",
5425                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
5426                 .write = mem_cgroup_reset,
5427                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5428         },
5429         {
5430                 .name = "limit_in_bytes",
5431                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
5432                 .write = mem_cgroup_write,
5433                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5434         },
5435         {
5436                 .name = "soft_limit_in_bytes",
5437                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
5438                 .write = mem_cgroup_write,
5439                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5440         },
5441         {
5442                 .name = "failcnt",
5443                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
5444                 .write = mem_cgroup_reset,
5445                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5446         },
5447         {
5448                 .name = "stat",
5449                 .seq_show = memory_stat_show,
5450         },
5451         {
5452                 .name = "force_empty",
5453                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
5454         },
5455         {
5456                 .name = "use_hierarchy",
5457                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
5458                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
5459         },
5460         {
5461                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
5462                 .write = memcg_write_event_control,
5463                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
5464         },
5465         {
5466                 .name = "swappiness",
5467                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
5468                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
5469         },
5470         {
5471                 .name = "move_charge_at_immigrate",
5472                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
5473                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
5474         },
5475         {
5476                 .name = "oom_control",
5477                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
5478                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
5479         },
5480         {
5481                 .name = "pressure_level",
5482                 .seq_show = mem_cgroup_dummy_seq_show,
5483         },
5484 #ifdef CONFIG_NUMA
5485         {
5486                 .name = "numa_stat",
5487                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
5488         },
5489 #endif
5490         {
5491                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
5492                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
5493                 .write = mem_cgroup_write,
5494                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5495         },
5496         {
5497                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
5498                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
5499                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5500         },
5501         {
5502                 .name = "kmem.failcnt",
5503                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
5504                 .write = mem_cgroup_reset,
5505                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5506         },
5507         {
5508                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
5509                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
5510                 .write = mem_cgroup_reset,
5511                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5512         },
5513 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
5514         {
5515                 .name = "kmem.slabinfo",
5516                 .seq_show = mem_cgroup_slab_show,
5517         },
5518 #endif
5519         {
5520                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
5521                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
5522                 .write = mem_cgroup_write,
5523                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5524         },
5525         {
5526                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
5527                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
5528                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5529         },
5530         {
5531                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
5532                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
5533                 .write = mem_cgroup_reset,
5534                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5535         },
5536         {
5537                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
5538                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
5539                 .write = mem_cgroup_reset,
5540                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5541         },
5542         { },    /* terminate */
5543 };
5544
5545 /*
5546  * Private memory cgroup IDR
5547  *
5548  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
5549  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
5550  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
5551  * memory-controlled cgroups to 64k.
5552  *
5553  * However, there usually are many references to the offline CSS after
5554  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
5555  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
5556  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
5557  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
5558  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
5559  *
5560  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
5561  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
5562  * when the CSS is offlined.
5563  *
5564  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
5565  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
5566  * those references are manageable from userspace.
5567  */
5568
5569 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       ((1UL << MEM_CGROUP_ID_SHIFT) - 1)
5570 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
5571
5572 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
5573 {
5574         if (memcg->id.id > 0) {
5575                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
5576                 memcg->id.id = 0;
5577         }
5578 }
5579
5580 static void __maybe_unused mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg,
5581                                                   unsigned int n)
5582 {
5583         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
5584 }
5585
5586 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
5587 {
5588         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
5589                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5590
5591                 /* Memcg ID pins CSS */
5592                 css_put(&memcg->css);
5593         }
5594 }
5595
5596 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
5597 {
5598         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
5599 }
5600
5601 /**
5602  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
5603  * @id: the memcg id to look up
5604  *
5605  * Caller must hold rcu_read_lock().
5606  */
5607 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
5608 {
5609         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
5610         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
5611 }
5612
5613 #ifdef CONFIG_SHRINKER_DEBUG
5614 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_from_ino(unsigned long ino)
5615 {
5616         struct cgroup *cgrp;
5617         struct cgroup_subsys_state *css;
5618         struct mem_cgroup *memcg;
5619
5620         cgrp = cgroup_get_from_id(ino);
5621         if (IS_ERR(cgrp))
5622                 return ERR_CAST(cgrp);
5623
5624         css = cgroup_get_e_css(cgrp, &memory_cgrp_subsys);
5625         if (css)
5626                 memcg = container_of(css, struct mem_cgroup, css);
5627         else
5628                 memcg = ERR_PTR(-ENOENT);
5629
5630         cgroup_put(cgrp);
5631
5632         return memcg;
5633 }
5634 #endif
5635
5636 static bool alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
5637 {
5638         struct mem_cgroup_per_node *pn;
5639
5640         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, node);
5641         if (!pn)
5642                 return false;
5643
5644         pn->lruvec_stats = kzalloc_node(sizeof(struct lruvec_stats),
5645                                         GFP_KERNEL_ACCOUNT, node);
5646         if (!pn->lruvec_stats)
5647                 goto fail;
5648
5649         pn->lruvec_stats_percpu = alloc_percpu_gfp(struct lruvec_stats_percpu,
5650                                                    GFP_KERNEL_ACCOUNT);
5651         if (!pn->lruvec_stats_percpu)
5652                 goto fail;
5653
5654         lruvec_init(&pn->lruvec);
5655         pn->memcg = memcg;
5656
5657         memcg->nodeinfo[node] = pn;
5658         return true;
5659 fail:
5660         kfree(pn->lruvec_stats);
5661         kfree(pn);
5662         return false;
5663 }
5664
5665 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
5666 {
5667         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
5668
5669         if (!pn)
5670                 return;
5671
5672         free_percpu(pn->lruvec_stats_percpu);
5673         kfree(pn->lruvec_stats);
5674         kfree(pn);
5675 }
5676
5677 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5678 {
5679         int node;
5680
5681         obj_cgroup_put(memcg->orig_objcg);
5682
5683         for_each_node(node)
5684                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
5685         kfree(memcg->vmstats);
5686         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
5687         kfree(memcg);
5688 }
5689
5690 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5691 {
5692         lru_gen_exit_memcg(memcg);
5693         memcg_wb_domain_exit(memcg);
5694         __mem_cgroup_free(memcg);
5695 }
5696
5697 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(struct mem_cgroup *parent)
5698 {
5699         struct memcg_vmstats_percpu *statc, *pstatc;
5700         struct mem_cgroup *memcg;
5701         int node, cpu;
5702         int __maybe_unused i;
5703         long error = -ENOMEM;
5704
5705         memcg = kzalloc(struct_size(memcg, nodeinfo, nr_node_ids), GFP_KERNEL);
5706         if (!memcg)
5707                 return ERR_PTR(error);
5708
5709         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
5710                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX + 1, GFP_KERNEL);
5711         if (memcg->id.id < 0) {
5712                 error = memcg->id.id;
5713                 goto fail;
5714         }
5715
5716         memcg->vmstats = kzalloc(sizeof(struct memcg_vmstats),
5717                                  GFP_KERNEL_ACCOUNT);
5718         if (!memcg->vmstats)
5719                 goto fail;
5720
5721         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu_gfp(struct memcg_vmstats_percpu,
5722                                                  GFP_KERNEL_ACCOUNT);
5723         if (!memcg->vmstats_percpu)
5724                 goto fail;
5725
5726         for_each_possible_cpu(cpu) {
5727                 if (parent)
5728                         pstatc = per_cpu_ptr(parent->vmstats_percpu, cpu);
5729                 statc = per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu);
5730                 statc->parent = parent ? pstatc : NULL;
5731                 statc->vmstats = memcg->vmstats;
5732         }
5733
5734         for_each_node(node)
5735                 if (!alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
5736                         goto fail;
5737
5738         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
5739                 goto fail;
5740
5741         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
5742         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5743         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5744         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5745         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5746         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5747         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5748         memcg->socket_pressure = jiffies;
5749 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5750         memcg->kmemcg_id = -1;
5751         INIT_LIST_HEAD(&memcg->objcg_list);
5752 #endif
5753 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5754         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
5755         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5756                 memcg->cgwb_frn[i].done =
5757                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
5758 #endif
5759 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5760         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5761         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
5762         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
5763 #endif
5764         lru_gen_init_memcg(memcg);
5765         return memcg;
5766 fail:
5767         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5768         __mem_cgroup_free(memcg);
5769         return ERR_PTR(error);
5770 }
5771
5772 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5773 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5774 {
5775         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
5776         struct mem_cgroup *memcg, *old_memcg;
5777
5778         old_memcg = set_active_memcg(parent);
5779         memcg = mem_cgroup_alloc(parent);
5780         set_active_memcg(old_memcg);
5781         if (IS_ERR(memcg))
5782                 return ERR_CAST(memcg);
5783
5784         page_counter_set_high(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5785         WRITE_ONCE(memcg->soft_limit, PAGE_COUNTER_MAX);
5786 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_ZSWAP)
5787         memcg->zswap_max = PAGE_COUNTER_MAX;
5788         WRITE_ONCE(memcg->zswap_writeback,
5789                 !parent || READ_ONCE(parent->zswap_writeback));
5790 #endif
5791         page_counter_set_high(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5792         if (parent) {
5793                 WRITE_ONCE(memcg->swappiness, mem_cgroup_swappiness(parent));
5794                 WRITE_ONCE(memcg->oom_kill_disable, READ_ONCE(parent->oom_kill_disable));
5795
5796                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5797                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5798                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5799                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5800         } else {
5801                 init_memcg_stats();
5802                 init_memcg_events();
5803                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5804                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5805                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5806                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5807
5808                 root_mem_cgroup = memcg;
5809                 return &memcg->css;
5810         }
5811
5812         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5813                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5814
5815 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
5816         if (!cgroup_memory_nobpf)
5817                 static_branch_inc(&memcg_bpf_enabled_key);
5818 #endif
5819
5820         return &memcg->css;
5821 }
5822
5823 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5824 {
5825         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5826
5827         if (memcg_online_kmem(memcg))
5828                 goto remove_id;
5829
5830         /*
5831          * A memcg must be visible for expand_shrinker_info()
5832          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5833          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5834          */
5835         if (alloc_shrinker_info(memcg))
5836                 goto offline_kmem;
5837
5838         if (unlikely(mem_cgroup_is_root(memcg)) && !mem_cgroup_disabled())
5839                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &stats_flush_dwork,
5840                                    FLUSH_TIME);
5841         lru_gen_online_memcg(memcg);
5842
5843         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5844         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5845         css_get(css);
5846
5847         /*
5848          * Ensure mem_cgroup_from_id() works once we're fully online.
5849          *
5850          * We could do this earlier and require callers to filter with
5851          * css_tryget_online(). But right now there are no users that
5852          * need earlier access, and the workingset code relies on the
5853          * cgroup tree linkage (mem_cgroup_get_nr_swap_pages()). So
5854          * publish it here at the end of onlining. This matches the
5855          * regular ID destruction during offlining.
5856          */
5857         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
5858
5859         return 0;
5860 offline_kmem:
5861         memcg_offline_kmem(memcg);
5862 remove_id:
5863         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5864         return -ENOMEM;
5865 }
5866
5867 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5868 {
5869         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5870         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5871
5872         /*
5873          * Unregister events and notify userspace.
5874          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5875          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5876          */
5877         spin_lock_irq(&memcg->event_list_lock);
5878         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5879                 list_del_init(&event->list);
5880                 schedule_work(&event->remove);
5881         }
5882         spin_unlock_irq(&memcg->event_list_lock);
5883
5884         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5885         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5886
5887         zswap_memcg_offline_cleanup(memcg);
5888
5889         memcg_offline_kmem(memcg);
5890         reparent_shrinker_deferred(memcg);
5891         wb_memcg_offline(memcg);
5892         lru_gen_offline_memcg(memcg);
5893
5894         drain_all_stock(memcg);
5895
5896         mem_cgroup_id_put(memcg);
5897 }
5898
5899 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5900 {
5901         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5902
5903         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5904         lru_gen_release_memcg(memcg);
5905 }
5906
5907 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5908 {
5909         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5910         int __maybe_unused i;
5911
5912 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5913         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5914                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5915 #endif
5916         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5917                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5918
5919         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5920                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5921
5922 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
5923         if (!cgroup_memory_nobpf)
5924                 static_branch_dec(&memcg_bpf_enabled_key);
5925 #endif
5926
5927         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5928         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5929         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5930         free_shrinker_info(memcg);
5931         mem_cgroup_free(memcg);
5932 }
5933
5934 /**
5935  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5936  * @css: the target css
5937  *
5938  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5939  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5940  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5941  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5942  * made visible again.
5943  *
5944  * The current implementation only resets the essential configurations.
5945  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5946  */
5947 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5948 {
5949         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5950
5951         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5952         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5953         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5954         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5955         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5956         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5957         page_counter_set_high(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5958         WRITE_ONCE(memcg->soft_limit, PAGE_COUNTER_MAX);
5959         page_counter_set_high(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5960         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5961 }
5962
5963 static void mem_cgroup_css_rstat_flush(struct cgroup_subsys_state *css, int cpu)
5964 {
5965         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5966         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5967         struct memcg_vmstats_percpu *statc;
5968         long delta, delta_cpu, v;
5969         int i, nid;
5970
5971         statc = per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu);
5972
5973         for (i = 0; i < MEMCG_VMSTAT_SIZE; i++) {
5974                 /*
5975                  * Collect the aggregated propagation counts of groups
5976                  * below us. We're in a per-cpu loop here and this is
5977                  * a global counter, so the first cycle will get them.
5978                  */
5979                 delta = memcg->vmstats->state_pending[i];
5980                 if (delta)
5981                         memcg->vmstats->state_pending[i] = 0;
5982
5983                 /* Add CPU changes on this level since the last flush */
5984                 delta_cpu = 0;
5985                 v = READ_ONCE(statc->state[i]);
5986                 if (v != statc->state_prev[i]) {
5987                         delta_cpu = v - statc->state_prev[i];
5988                         delta += delta_cpu;
5989                         statc->state_prev[i] = v;
5990                 }
5991
5992                 /* Aggregate counts on this level and propagate upwards */
5993                 if (delta_cpu)
5994                         memcg->vmstats->state_local[i] += delta_cpu;
5995
5996                 if (delta) {
5997                         memcg->vmstats->state[i] += delta;
5998                         if (parent)
5999                                 parent->vmstats->state_pending[i] += delta;
6000                 }
6001         }
6002
6003         for (i = 0; i < NR_MEMCG_EVENTS; i++) {
6004                 delta = memcg->vmstats->events_pending[i];
6005                 if (delta)
6006                         memcg->vmstats->events_pending[i] = 0;
6007
6008                 delta_cpu = 0;
6009                 v = READ_ONCE(statc->events[i]);
6010                 if (v != statc->events_prev[i]) {
6011                         delta_cpu = v - statc->events_prev[i];
6012                         delta += delta_cpu;
6013                         statc->events_prev[i] = v;
6014                 }
6015
6016                 if (delta_cpu)
6017                         memcg->vmstats->events_local[i] += delta_cpu;
6018
6019                 if (delta) {
6020                         memcg->vmstats->events[i] += delta;
6021                         if (parent)
6022                                 parent->vmstats->events_pending[i] += delta;
6023                 }
6024         }
6025
6026         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
6027                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[nid];
6028                 struct lruvec_stats *lstats = pn->lruvec_stats;
6029                 struct lruvec_stats *plstats = NULL;
6030                 struct lruvec_stats_percpu *lstatc;
6031
6032                 if (parent)
6033                         plstats = parent->nodeinfo[nid]->lruvec_stats;
6034
6035                 lstatc = per_cpu_ptr(pn->lruvec_stats_percpu, cpu);
6036
6037                 for (i = 0; i < NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS; i++) {
6038                         delta = lstats->state_pending[i];
6039                         if (delta)
6040                                 lstats->state_pending[i] = 0;
6041
6042                         delta_cpu = 0;
6043                         v = READ_ONCE(lstatc->state[i]);
6044                         if (v != lstatc->state_prev[i]) {
6045                                 delta_cpu = v - lstatc->state_prev[i];
6046                                 delta += delta_cpu;
6047                                 lstatc->state_prev[i] = v;
6048                         }
6049
6050                         if (delta_cpu)
6051                                 lstats->state_local[i] += delta_cpu;
6052
6053                         if (delta) {
6054                                 lstats->state[i] += delta;
6055                                 if (plstats)
6056                                         plstats->state_pending[i] += delta;
6057                         }
6058                 }
6059         }
6060         WRITE_ONCE(statc->stats_updates, 0);
6061         /* We are in a per-cpu loop here, only do the atomic write once */
6062         if (atomic64_read(&memcg->vmstats->stats_updates))
6063                 atomic64_set(&memcg->vmstats->stats_updates, 0);
6064 }
6065
6066 #ifdef CONFIG_MMU
6067 /* Handlers for move charge at task migration. */
6068 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
6069 {
6070         int ret;
6071
6072         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
6073         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
6074         if (!ret) {
6075                 mc.precharge += count;
6076                 return ret;
6077         }
6078
6079         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
6080         while (count--) {
6081                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
6082                 if (ret)
6083                         return ret;
6084                 mc.precharge++;
6085                 cond_resched();
6086         }
6087         return 0;
6088 }
6089
6090 union mc_target {
6091         struct folio    *folio;
6092         swp_entry_t     ent;
6093 };
6094
6095 enum mc_target_type {
6096         MC_TARGET_NONE = 0,
6097         MC_TARGET_PAGE,
6098         MC_TARGET_SWAP,
6099         MC_TARGET_DEVICE,
6100 };
6101
6102 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
6103                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
6104 {
6105         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
6106
6107         if (!page)
6108                 return NULL;
6109         if (PageAnon(page)) {
6110                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
6111                         return NULL;
6112         } else {
6113                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
6114                         return NULL;
6115         }
6116         get_page(page);
6117
6118         return page;
6119 }
6120
6121 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
6122 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6123                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6124 {
6125         struct page *page = NULL;
6126         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
6127
6128         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
6129                 return NULL;
6130
6131         /*
6132          * Handle device private pages that are not accessible by the CPU, but
6133          * stored as special swap entries in the page table.
6134          */
6135         if (is_device_private_entry(ent)) {
6136                 page = pfn_swap_entry_to_page(ent);
6137                 if (!get_page_unless_zero(page))
6138                         return NULL;
6139                 return page;
6140         }
6141
6142         if (non_swap_entry(ent))
6143                 return NULL;
6144
6145         /*
6146          * Because swap_cache_get_folio() updates some statistics counter,
6147          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
6148          */
6149         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
6150         entry->val = ent.val;
6151
6152         return page;
6153 }
6154 #else
6155 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6156                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6157 {
6158         return NULL;
6159 }
6160 #endif
6161
6162 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
6163                         unsigned long addr, pte_t ptent)
6164 {
6165         unsigned long index;
6166         struct folio *folio;
6167
6168         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
6169                 return NULL;
6170         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
6171                 return NULL;
6172
6173         /* folio is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
6174         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
6175         index = linear_page_index(vma, addr);
6176         folio = filemap_get_incore_folio(vma->vm_file->f_mapping, index);
6177         if (IS_ERR(folio))
6178                 return NULL;
6179         return folio_file_page(folio, index);
6180 }
6181
6182 /**
6183  * mem_cgroup_move_account - move account of the folio
6184  * @folio: The folio.
6185  * @compound: charge the page as compound or small page
6186  * @from: mem_cgroup which the folio is moved from.
6187  * @to: mem_cgroup which the folio is moved to. @from != @to.
6188  *
6189  * The folio must be locked and not on the LRU.
6190  *
6191  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
6192  * from old cgroup.
6193  */
6194 static int mem_cgroup_move_account(struct folio *folio,
6195                                    bool compound,
6196                                    struct mem_cgroup *from,
6197                                    struct mem_cgroup *to)
6198 {
6199         struct lruvec *from_vec, *to_vec;
6200         struct pglist_data *pgdat;
6201         unsigned int nr_pages = compound ? folio_nr_pages(folio) : 1;
6202         int nid, ret;
6203
6204         VM_BUG_ON(from == to);
6205         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(folio), folio);
6206         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_lru(folio), folio);
6207         VM_BUG_ON(compound && !folio_test_large(folio));
6208
6209         ret = -EINVAL;
6210         if (folio_memcg(folio) != from)
6211                 goto out;
6212
6213         pgdat = folio_pgdat(folio);
6214         from_vec = mem_cgroup_lruvec(from, pgdat);
6215         to_vec = mem_cgroup_lruvec(to, pgdat);
6216
6217         folio_memcg_lock(folio);
6218
6219         if (folio_test_anon(folio)) {
6220                 if (folio_mapped(folio)) {
6221                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_ANON_MAPPED, -nr_pages);
6222                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_ANON_MAPPED, nr_pages);
6223                         if (folio_test_pmd_mappable(folio)) {
6224                                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_ANON_THPS,
6225                                                    -nr_pages);
6226                                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_ANON_THPS,
6227                                                    nr_pages);
6228                         }
6229                 }
6230         } else {
6231                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_PAGES, -nr_pages);
6232                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_PAGES, nr_pages);
6233
6234                 if (folio_test_swapbacked(folio)) {
6235                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_SHMEM, -nr_pages);
6236                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_SHMEM, nr_pages);
6237                 }
6238
6239                 if (folio_mapped(folio)) {
6240                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
6241                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
6242                 }
6243
6244                 if (folio_test_dirty(folio)) {
6245                         struct address_space *mapping = folio_mapping(folio);
6246
6247                         if (mapping_can_writeback(mapping)) {
6248                                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_DIRTY,
6249                                                    -nr_pages);
6250                                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_DIRTY,
6251                                                    nr_pages);
6252                         }
6253                 }
6254         }
6255
6256 #ifdef CONFIG_SWAP
6257         if (folio_test_swapcache(folio)) {
6258                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_SWAPCACHE, -nr_pages);
6259                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_SWAPCACHE, nr_pages);
6260         }
6261 #endif
6262         if (folio_test_writeback(folio)) {
6263                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
6264                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_WRITEBACK, nr_pages);
6265         }
6266
6267         /*
6268          * All state has been migrated, let's switch to the new memcg.
6269          *
6270          * It is safe to change page's memcg here because the page
6271          * is referenced, charged, isolated, and locked: we can't race
6272          * with (un)charging, migration, LRU putback, or anything else
6273          * that would rely on a stable page's memory cgroup.
6274          *
6275          * Note that folio_memcg_lock is a memcg lock, not a page lock,
6276          * to save space. As soon as we switch page's memory cgroup to a
6277          * new memcg that isn't locked, the above state can change
6278          * concurrently again. Make sure we're truly done with it.
6279          */
6280         smp_mb();
6281
6282         css_get(&to->css);
6283         css_put(&from->css);
6284
6285         folio->memcg_data = (unsigned long)to;
6286
6287         __folio_memcg_unlock(from);
6288
6289         ret = 0;
6290         nid = folio_nid(folio);
6291
6292         local_irq_disable();
6293         mem_cgroup_charge_statistics(to, nr_pages);
6294         memcg_check_events(to, nid);
6295         mem_cgroup_charge_statistics(from, -nr_pages);
6296         memcg_check_events(from, nid);
6297         local_irq_enable();
6298 out:
6299         return ret;
6300 }
6301
6302 /**
6303  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
6304  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
6305  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
6306  * @ptent: the pte to be checked
6307  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
6308  *
6309  * Context: Called with pte lock held.
6310  * Return:
6311  * * MC_TARGET_NONE - If the pte is not a target for move charge.
6312  * * MC_TARGET_PAGE - If the page corresponding to this pte is a target for
6313  *   move charge. If @target is not NULL, the folio is stored in target->folio
6314  *   with extra refcnt taken (Caller should release it).
6315  * * MC_TARGET_SWAP - If the swap entry corresponding to this pte is a
6316  *   target for charge migration.  If @target is not NULL, the entry is
6317  *   stored in target->ent.
6318  * * MC_TARGET_DEVICE - Like MC_TARGET_PAGE but page is device memory and
6319  *   thus not on the lru.  For now such page is charged like a regular page
6320  *   would be as it is just special memory taking the place of a regular page.
6321  *   See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
6322  */
6323 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
6324                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
6325 {
6326         struct page *page = NULL;
6327         struct folio *folio;
6328         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6329         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
6330
6331         if (pte_present(ptent))
6332                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
6333         else if (pte_none_mostly(ptent))
6334                 /*
6335                  * PTE markers should be treated as a none pte here, separated
6336                  * from other swap handling below.
6337                  */
6338                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent);
6339         else if (is_swap_pte(ptent))
6340                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
6341
6342         if (page)
6343                 folio = page_folio(page);
6344         if (target && page) {
6345                 if (!folio_trylock(folio)) {
6346                         folio_put(folio);
6347                         return ret;
6348                 }
6349                 /*
6350                  * page_mapped() must be stable during the move. This
6351                  * pte is locked, so if it's present, the page cannot
6352                  * become unmapped. If it isn't, we have only partial
6353                  * control over the mapped state: the page lock will
6354                  * prevent new faults against pagecache and swapcache,
6355                  * so an unmapped page cannot become mapped. However,
6356                  * if the page is already mapped elsewhere, it can
6357                  * unmap, and there is nothing we can do about it.
6358                  * Alas, skip moving the page in this case.
6359                  */
6360                 if (!pte_present(ptent) && page_mapped(page)) {
6361                         folio_unlock(folio);
6362                         folio_put(folio);
6363                         return ret;
6364                 }
6365         }
6366
6367         if (!page && !ent.val)
6368                 return ret;
6369         if (page) {
6370                 /*
6371                  * Do only loose check w/o serialization.
6372                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
6373                  * not under LRU exclusion.
6374                  */
6375                 if (folio_memcg(folio) == mc.from) {
6376                         ret = MC_TARGET_PAGE;
6377                         if (folio_is_device_private(folio) ||
6378                             folio_is_device_coherent(folio))
6379                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
6380                         if (target)
6381                                 target->folio = folio;
6382                 }
6383                 if (!ret || !target) {
6384                         if (target)
6385                                 folio_unlock(folio);
6386                         folio_put(folio);
6387                 }
6388         }
6389         /*
6390          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
6391          * But we cannot move a tail-page in a THP.
6392          */
6393         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
6394             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
6395                 ret = MC_TARGET_SWAP;
6396                 if (target)
6397                         target->ent = ent;
6398         }
6399         return ret;
6400 }
6401
6402 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
6403 /*
6404  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
6405  * not support them for now.
6406  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
6407  */
6408 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6409                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6410 {
6411         struct page *page = NULL;
6412         struct folio *folio;
6413         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6414
6415         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
6416                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
6417                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
6418                 return ret;
6419         }
6420         page = pmd_page(pmd);
6421         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
6422         folio = page_folio(page);
6423         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
6424                 return ret;
6425         if (folio_memcg(folio) == mc.from) {
6426                 ret = MC_TARGET_PAGE;
6427                 if (target) {
6428                         folio_get(folio);
6429                         if (!folio_trylock(folio)) {
6430                                 folio_put(folio);
6431                                 return MC_TARGET_NONE;
6432                         }
6433                         target->folio = folio;
6434                 }
6435         }
6436         return ret;
6437 }
6438 #else
6439 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6440                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6441 {
6442         return MC_TARGET_NONE;
6443 }
6444 #endif
6445
6446 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
6447                                         unsigned long addr, unsigned long end,
6448                                         struct mm_walk *walk)
6449 {
6450         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
6451         pte_t *pte;
6452         spinlock_t *ptl;
6453
6454         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
6455         if (ptl) {
6456                 /*
6457                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
6458                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
6459                  * this might change.
6460                  */
6461                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
6462                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
6463                 spin_unlock(ptl);
6464                 return 0;
6465         }
6466
6467         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6468         if (!pte)
6469                 return 0;
6470         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
6471                 if (get_mctgt_type(vma, addr, ptep_get(pte), NULL))
6472                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
6473         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6474         cond_resched();
6475
6476         return 0;
6477 }
6478
6479 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
6480         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
6481         .walk_lock      = PGWALK_RDLOCK,
6482 };
6483
6484 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
6485 {
6486         unsigned long precharge;
6487
6488         mmap_read_lock(mm);
6489         walk_page_range(mm, 0, ULONG_MAX, &precharge_walk_ops, NULL);
6490         mmap_read_unlock(mm);
6491
6492         precharge = mc.precharge;
6493         mc.precharge = 0;
6494
6495         return precharge;
6496 }
6497
6498 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
6499 {
6500         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
6501
6502         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
6503         mc.moving_task = current;
6504         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
6505 }
6506
6507 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
6508 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
6509 {
6510         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6511         struct mem_cgroup *to = mc.to;
6512
6513         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
6514         if (mc.precharge) {
6515                 mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
6516                 mc.precharge = 0;
6517         }
6518         /*
6519          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
6520          * we must uncharge here.
6521          */
6522         if (mc.moved_charge) {
6523                 mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
6524                 mc.moved_charge = 0;
6525         }
6526         /* we must fixup refcnts and charges */
6527         if (mc.moved_swap) {
6528                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
6529                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
6530                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
6531
6532                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
6533
6534                 /*
6535                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
6536                  * should uncharge to->memory.
6537                  */
6538                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
6539                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
6540
6541                 mc.moved_swap = 0;
6542         }
6543         memcg_oom_recover(from);
6544         memcg_oom_recover(to);
6545         wake_up_all(&mc.waitq);
6546 }
6547
6548 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
6549 {
6550         struct mm_struct *mm = mc.mm;
6551
6552         /*
6553          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
6554          * task migration.
6555          */
6556         mc.moving_task = NULL;
6557         __mem_cgroup_clear_mc();
6558         spin_lock(&mc.lock);
6559         mc.from = NULL;
6560         mc.to = NULL;
6561         mc.mm = NULL;
6562         spin_unlock(&mc.lock);
6563
6564         mmput(mm);
6565 }
6566
6567 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6568 {
6569         struct cgroup_subsys_state *css;
6570         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
6571         struct mem_cgroup *from;
6572         struct task_struct *leader, *p;
6573         struct mm_struct *mm;
6574         unsigned long move_flags;
6575         int ret = 0;
6576
6577         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
6578         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6579                 return 0;
6580
6581         /*
6582          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
6583          * where charge immigration is not used.  Perform charge
6584          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
6585          * multiple.
6586          */
6587         p = NULL;
6588         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
6589                 WARN_ON_ONCE(p);
6590                 p = leader;
6591                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6592         }
6593         if (!p)
6594                 return 0;
6595
6596         /*
6597          * We are now committed to this value whatever it is. Changes in this
6598          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
6599          * So we need to save it, and keep it going.
6600          */
6601         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
6602         if (!move_flags)
6603                 return 0;
6604
6605         from = mem_cgroup_from_task(p);
6606
6607         VM_BUG_ON(from == memcg);
6608
6609         mm = get_task_mm(p);
6610         if (!mm)
6611                 return 0;
6612         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
6613         if (mm->owner == p) {
6614                 VM_BUG_ON(mc.from);
6615                 VM_BUG_ON(mc.to);
6616                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
6617                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
6618                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
6619
6620                 spin_lock(&mc.lock);
6621                 mc.mm = mm;
6622                 mc.from = from;
6623                 mc.to = memcg;
6624                 mc.flags = move_flags;
6625                 spin_unlock(&mc.lock);
6626                 /* We set mc.moving_task later */
6627
6628                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
6629                 if (ret)
6630                         mem_cgroup_clear_mc();
6631         } else {
6632                 mmput(mm);
6633         }
6634         return ret;
6635 }
6636
6637 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6638 {
6639         if (mc.to)
6640                 mem_cgroup_clear_mc();
6641 }
6642
6643 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
6644                                 unsigned long addr, unsigned long end,
6645                                 struct mm_walk *walk)
6646 {
6647         int ret = 0;
6648         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
6649         pte_t *pte;
6650         spinlock_t *ptl;
6651         enum mc_target_type target_type;
6652         union mc_target target;
6653         struct folio *folio;
6654
6655         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
6656         if (ptl) {
6657                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
6658                         spin_unlock(ptl);
6659                         return 0;
6660                 }
6661                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
6662                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
6663                         folio = target.folio;
6664                         if (folio_isolate_lru(folio)) {
6665                                 if (!mem_cgroup_move_account(folio, true,
6666                                                              mc.from, mc.to)) {
6667                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
6668                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
6669                                 }
6670                                 folio_putback_lru(folio);
6671                         }
6672                         folio_unlock(folio);
6673                         folio_put(folio);
6674                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
6675                         folio = target.folio;
6676                         if (!mem_cgroup_move_account(folio, true,
6677                                                      mc.from, mc.to)) {
6678                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
6679                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
6680                         }
6681                         folio_unlock(folio);
6682                         folio_put(folio);
6683                 }
6684                 spin_unlock(ptl);
6685                 return 0;
6686         }
6687
6688 retry:
6689         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6690         if (!pte)
6691                 return 0;
6692         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
6693                 pte_t ptent = ptep_get(pte++);
6694                 bool device = false;
6695                 swp_entry_t ent;
6696
6697                 if (!mc.precharge)
6698                         break;
6699
6700                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
6701                 case MC_TARGET_DEVICE:
6702                         device = true;
6703                         fallthrough;
6704                 case MC_TARGET_PAGE:
6705                         folio = target.folio;
6706                         /*
6707                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
6708                          * can be done but it would be too convoluted so simply
6709                          * ignore such a partial THP and keep it in original
6710                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
6711                          */
6712                         if (folio_test_large(folio))
6713                                 goto put;
6714                         if (!device && !folio_isolate_lru(folio))
6715                                 goto put;
6716                         if (!mem_cgroup_move_account(folio, false,
6717                                                 mc.from, mc.to)) {
6718                                 mc.precharge--;
6719                                 /* we uncharge from mc.from later. */
6720                                 mc.moved_charge++;
6721                         }
6722                         if (!device)
6723                                 folio_putback_lru(folio);
6724 put:                    /* get_mctgt_type() gets & locks the page */
6725                         folio_unlock(folio);
6726                         folio_put(folio);
6727                         break;
6728                 case MC_TARGET_SWAP:
6729                         ent = target.ent;
6730                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
6731                                 mc.precharge--;
6732                                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, 1);
6733                                 /* we fixup other refcnts and charges later. */
6734                                 mc.moved_swap++;
6735                         }
6736                         break;
6737                 default:
6738                         break;
6739                 }
6740         }
6741         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6742         cond_resched();
6743
6744         if (addr != end) {
6745                 /*
6746                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
6747                  * We try charge one by one, but don't do any additional
6748                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
6749                  * phase.
6750                  */
6751                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
6752                 if (!ret)
6753                         goto retry;
6754         }
6755
6756         return ret;
6757 }
6758
6759 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
6760         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
6761         .walk_lock      = PGWALK_RDLOCK,
6762 };
6763
6764 static void mem_cgroup_move_charge(void)
6765 {
6766         lru_add_drain_all();
6767         /*
6768          * Signal folio_memcg_lock() to take the memcg's move_lock
6769          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
6770          * for already started RCU-only updates to finish.
6771          */
6772         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
6773         synchronize_rcu();
6774 retry:
6775         if (unlikely(!mmap_read_trylock(mc.mm))) {
6776                 /*
6777                  * Someone who are holding the mmap_lock might be waiting in
6778                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
6779                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
6780                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
6781                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
6782                  */
6783                 __mem_cgroup_clear_mc();
6784                 cond_resched();
6785                 goto retry;
6786         }
6787         /*
6788          * When we have consumed all precharges and failed in doing
6789          * additional charge, the page walk just aborts.
6790          */
6791         walk_page_range(mc.mm, 0, ULONG_MAX, &charge_walk_ops, NULL);
6792         mmap_read_unlock(mc.mm);
6793         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
6794 }
6795
6796 static void mem_cgroup_move_task(void)
6797 {
6798         if (mc.to) {
6799                 mem_cgroup_move_charge();
6800                 mem_cgroup_clear_mc();
6801         }
6802 }
6803
6804 #else   /* !CONFIG_MMU */
6805 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6806 {
6807         return 0;
6808 }
6809 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6810 {
6811 }
6812 static void mem_cgroup_move_task(void)
6813 {
6814 }
6815 #endif
6816
6817 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6818 static void mem_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6819 {
6820         /*
6821          * Set the update flag to cause task->objcg to be initialized lazily
6822          * on the first allocation. It can be done without any synchronization
6823          * because it's always performed on the current task, so does
6824          * current_objcg_update().
6825          */
6826         task->objcg = (struct obj_cgroup *)CURRENT_OBJCG_UPDATE_FLAG;
6827 }
6828
6829 static void mem_cgroup_exit(struct task_struct *task)
6830 {
6831         struct obj_cgroup *objcg = task->objcg;
6832
6833         objcg = (struct obj_cgroup *)
6834                 ((unsigned long)objcg & ~CURRENT_OBJCG_UPDATE_FLAG);
6835         obj_cgroup_put(objcg);
6836
6837         /*
6838          * Some kernel allocations can happen after this point,
6839          * but let's ignore them. It can be done without any synchronization
6840          * because it's always performed on the current task, so does
6841          * current_objcg_update().
6842          */
6843         task->objcg = NULL;
6844 }
6845 #endif
6846
6847 #ifdef CONFIG_LRU_GEN
6848 static void mem_cgroup_lru_gen_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6849 {
6850         struct task_struct *task;
6851         struct cgroup_subsys_state *css;
6852
6853         /* find the first leader if there is any */
6854         cgroup_taskset_for_each_leader(task, css, tset)
6855                 break;
6856
6857         if (!task)
6858                 return;
6859
6860         task_lock(task);
6861         if (task->mm && READ_ONCE(task->mm->owner) == task)
6862                 lru_gen_migrate_mm(task->mm);
6863         task_unlock(task);
6864 }
6865 #else
6866 static void mem_cgroup_lru_gen_attach(struct cgroup_taskset *tset) {}
6867 #endif /* CONFIG_LRU_GEN */
6868
6869 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6870 static void mem_cgroup_kmem_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6871 {
6872         struct task_struct *task;
6873         struct cgroup_subsys_state *css;
6874
6875         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6876                 /* atomically set the update bit */
6877                 set_bit(CURRENT_OBJCG_UPDATE_BIT, (unsigned long *)&task->objcg);
6878         }
6879 }
6880 #else
6881 static void mem_cgroup_kmem_attach(struct cgroup_taskset *tset) {}
6882 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
6883
6884 #if defined(CONFIG_LRU_GEN) || defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
6885 static void mem_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6886 {
6887         mem_cgroup_lru_gen_attach(tset);
6888         mem_cgroup_kmem_attach(tset);
6889 }
6890 #endif
6891
6892 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
6893 {
6894         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
6895                 seq_puts(m, "max\n");
6896         else
6897                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
6898
6899         return 0;
6900 }
6901
6902 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6903                                struct cftype *cft)
6904 {
6905         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6906
6907         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
6908 }
6909
6910 static u64 memory_peak_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6911                             struct cftype *cft)
6912 {
6913         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6914
6915         return (u64)memcg->memory.watermark * PAGE_SIZE;
6916 }
6917
6918 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
6919 {
6920         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6921                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
6922 }
6923
6924 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
6925                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6926 {
6927         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6928         unsigned long min;
6929         int err;
6930
6931         buf = strstrip(buf);
6932         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
6933         if (err)
6934                 return err;
6935
6936         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
6937
6938         return nbytes;
6939 }
6940
6941 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
6942 {
6943         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6944                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
6945 }
6946
6947 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
6948                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6949 {
6950         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6951         unsigned long low;
6952         int err;
6953
6954         buf = strstrip(buf);
6955         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
6956         if (err)
6957                 return err;
6958
6959         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
6960
6961         return nbytes;
6962 }
6963
6964 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
6965 {
6966         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6967                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.high));
6968 }
6969
6970 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
6971                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6972 {
6973         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6974         unsigned int nr_retries = MAX_RECLAIM_RETRIES;
6975         bool drained = false;
6976         unsigned long high;
6977         int err;
6978
6979         buf = strstrip(buf);
6980         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
6981         if (err)
6982                 return err;
6983
6984         page_counter_set_high(&memcg->memory, high);
6985
6986         for (;;) {
6987                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6988                 unsigned long reclaimed;
6989
6990                 if (nr_pages <= high)
6991                         break;
6992
6993                 if (signal_pending(current))
6994                         break;
6995
6996                 if (!drained) {
6997                         drain_all_stock(memcg);
6998                         drained = true;
6999                         continue;
7000                 }
7001
7002                 reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
7003                                         GFP_KERNEL, MEMCG_RECLAIM_MAY_SWAP);
7004
7005                 if (!reclaimed && !nr_retries--)
7006                         break;
7007         }
7008
7009         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
7010         return nbytes;
7011 }
7012
7013 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7014 {
7015         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7016                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
7017 }
7018
7019 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7020                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7021 {
7022         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7023         unsigned int nr_reclaims = MAX_RECLAIM_RETRIES;
7024         bool drained = false;
7025         unsigned long max;
7026         int err;
7027
7028         buf = strstrip(buf);
7029         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7030         if (err)
7031                 return err;
7032
7033         xchg(&memcg->memory.max, max);
7034
7035         for (;;) {
7036                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
7037
7038                 if (nr_pages <= max)
7039                         break;
7040
7041                 if (signal_pending(current))
7042                         break;
7043
7044                 if (!drained) {
7045                         drain_all_stock(memcg);
7046                         drained = true;
7047                         continue;
7048                 }
7049
7050                 if (nr_reclaims) {
7051                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
7052                                         GFP_KERNEL, MEMCG_RECLAIM_MAY_SWAP))
7053                                 nr_reclaims--;
7054                         continue;
7055                 }
7056
7057                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
7058                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
7059                         break;
7060         }
7061
7062         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
7063         return nbytes;
7064 }
7065
7066 /*
7067  * Note: don't forget to update the 'samples/cgroup/memcg_event_listener'
7068  * if any new events become available.
7069  */
7070 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
7071 {
7072         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
7073         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
7074         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
7075         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
7076         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
7077                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
7078         seq_printf(m, "oom_group_kill %lu\n",
7079                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_GROUP_KILL]));
7080 }
7081
7082 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7083 {
7084         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7085
7086         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
7087         return 0;
7088 }
7089
7090 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
7091 {
7092         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7093
7094         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
7095         return 0;
7096 }
7097
7098 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
7099 {
7100         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7101         char *buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
7102         struct seq_buf s;
7103
7104         if (!buf)
7105                 return -ENOMEM;
7106         seq_buf_init(&s, buf, PAGE_SIZE);
7107         memory_stat_format(memcg, &s);
7108         seq_puts(m, buf);
7109         kfree(buf);
7110         return 0;
7111 }
7112
7113 #ifdef CONFIG_NUMA
7114 static inline unsigned long lruvec_page_state_output(struct lruvec *lruvec,
7115                                                      int item)
7116 {
7117         return lruvec_page_state(lruvec, item) *
7118                 memcg_page_state_output_unit(item);
7119 }
7120
7121 static int memory_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
7122 {
7123         int i;
7124         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7125
7126         mem_cgroup_flush_stats(memcg);
7127
7128         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memory_stats); i++) {
7129                 int nid;
7130
7131                 if (memory_stats[i].idx >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
7132                         continue;
7133
7134                 seq_printf(m, "%s", memory_stats[i].name);
7135                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
7136                         u64 size;
7137                         struct lruvec *lruvec;
7138
7139                         lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, NODE_DATA(nid));
7140                         size = lruvec_page_state_output(lruvec,
7141                                                         memory_stats[i].idx);
7142                         seq_printf(m, " N%d=%llu", nid, size);
7143                 }
7144                 seq_putc(m, '\n');
7145         }
7146
7147         return 0;
7148 }
7149 #endif
7150
7151 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
7152 {
7153         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7154
7155         seq_printf(m, "%d\n", READ_ONCE(memcg->oom_group));
7156
7157         return 0;
7158 }
7159
7160 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
7161                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7162 {
7163         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7164         int ret, oom_group;
7165
7166         buf = strstrip(buf);
7167         if (!buf)
7168                 return -EINVAL;
7169
7170         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
7171         if (ret)
7172                 return ret;
7173
7174         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
7175                 return -EINVAL;
7176
7177         WRITE_ONCE(memcg->oom_group, oom_group);
7178
7179         return nbytes;
7180 }
7181
7182 static ssize_t memory_reclaim(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
7183                               size_t nbytes, loff_t off)
7184 {
7185         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7186         unsigned int nr_retries = MAX_RECLAIM_RETRIES;
7187         unsigned long nr_to_reclaim, nr_reclaimed = 0;
7188         unsigned int reclaim_options;
7189         int err;
7190
7191         buf = strstrip(buf);
7192         err = page_counter_memparse(buf, "", &nr_to_reclaim);
7193         if (err)
7194                 return err;
7195
7196         reclaim_options = MEMCG_RECLAIM_MAY_SWAP | MEMCG_RECLAIM_PROACTIVE;
7197         while (nr_reclaimed < nr_to_reclaim) {
7198                 /* Will converge on zero, but reclaim enforces a minimum */
7199                 unsigned long batch_size = (nr_to_reclaim - nr_reclaimed) / 4;
7200                 unsigned long reclaimed;
7201
7202                 if (signal_pending(current))
7203                         return -EINTR;
7204
7205                 /*
7206                  * This is the final attempt, drain percpu lru caches in the
7207                  * hope of introducing more evictable pages for
7208                  * try_to_free_mem_cgroup_pages().
7209                  */
7210                 if (!nr_retries)
7211                         lru_add_drain_all();
7212
7213                 reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg,
7214                                         batch_size, GFP_KERNEL, reclaim_options);
7215
7216                 if (!reclaimed && !nr_retries--)
7217                         return -EAGAIN;
7218
7219                 nr_reclaimed += reclaimed;
7220         }
7221
7222         return nbytes;
7223 }
7224
7225 static struct cftype memory_files[] = {
7226         {
7227                 .name = "current",
7228                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7229                 .read_u64 = memory_current_read,
7230         },
7231         {
7232                 .name = "peak",
7233                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7234                 .read_u64 = memory_peak_read,
7235         },
7236         {
7237                 .name = "min",
7238                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7239                 .seq_show = memory_min_show,
7240                 .write = memory_min_write,
7241         },
7242         {
7243                 .name = "low",
7244                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7245                 .seq_show = memory_low_show,
7246                 .write = memory_low_write,
7247         },
7248         {
7249                 .name = "high",
7250                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7251                 .seq_show = memory_high_show,
7252                 .write = memory_high_write,
7253         },
7254         {
7255                 .name = "max",
7256                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7257                 .seq_show = memory_max_show,
7258                 .write = memory_max_write,
7259         },
7260         {
7261                 .name = "events",
7262                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7263                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
7264                 .seq_show = memory_events_show,
7265         },
7266         {
7267                 .name = "events.local",
7268                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7269                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
7270                 .seq_show = memory_events_local_show,
7271         },
7272         {
7273                 .name = "stat",
7274                 .seq_show = memory_stat_show,
7275         },
7276 #ifdef CONFIG_NUMA
7277         {
7278                 .name = "numa_stat",
7279                 .seq_show = memory_numa_stat_show,
7280         },
7281 #endif
7282         {
7283                 .name = "oom.group",
7284                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
7285                 .seq_show = memory_oom_group_show,
7286                 .write = memory_oom_group_write,
7287         },
7288         {
7289                 .name = "reclaim",
7290                 .flags = CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
7291                 .write = memory_reclaim,
7292         },
7293         { }     /* terminate */
7294 };
7295
7296 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
7297         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
7298         .css_online = mem_cgroup_css_online,
7299         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
7300         .css_released = mem_cgroup_css_released,
7301         .css_free = mem_cgroup_css_free,
7302         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
7303         .css_rstat_flush = mem_cgroup_css_rstat_flush,
7304         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
7305 #if defined(CONFIG_LRU_GEN) || defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
7306         .attach = mem_cgroup_attach,
7307 #endif
7308         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
7309         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
7310 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
7311         .fork = mem_cgroup_fork,
7312         .exit = mem_cgroup_exit,
7313 #endif
7314         .dfl_cftypes = memory_files,
7315         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
7316         .early_init = 0,
7317 };
7318
7319 /*
7320  * This function calculates an individual cgroup's effective
7321  * protection which is derived from its own memory.min/low, its
7322  * parent's and siblings' settings, as well as the actual memory
7323  * distribution in the tree.
7324  *
7325  * The following rules apply to the effective protection values:
7326  *
7327  * 1. At the first level of reclaim, effective protection is equal to
7328  *    the declared protection in memory.min and memory.low.
7329  *
7330  * 2. To enable safe delegation of the protection configuration, at
7331  *    subsequent levels the effective protection is capped to the
7332  *    parent's effective protection.
7333  *
7334  * 3. To make complex and dynamic subtrees easier to configure, the
7335  *    user is allowed to overcommit the declared protection at a given
7336  *    level. If that is the case, the parent's effective protection is
7337  *    distributed to the children in proportion to how much protection
7338  *    they have declared and how much of it they are utilizing.
7339  *
7340  *    This makes distribution proportional, but also work-conserving:
7341  *    if one cgroup claims much more protection than it uses memory,
7342  *    the unused remainder is available to its siblings.
7343  *
7344  * 4. Conversely, when the declared protection is undercommitted at a
7345  *    given level, the distribution of the larger parental protection
7346  *    budget is NOT proportional. A cgroup's protection from a sibling
7347  *    is capped to its own memory.min/low setting.
7348  *
7349  * 5. However, to allow protecting recursive subtrees from each other
7350  *    without having to declare each individual cgroup's fixed share
7351  *    of the ancestor's claim to protection, any unutilized -
7352  *    "floating" - protection from up the tree is distributed in
7353  *    proportion to each cgroup's *usage*. This makes the protection
7354  *    neutral wrt sibling cgroups and lets them compete freely over
7355  *    the shared parental protection budget, but it protects the
7356  *    subtree as a whole from neighboring subtrees.
7357  *
7358  * Note that 4. and 5. are not in conflict: 4. is about protecting
7359  * against immediate siblings whereas 5. is about protecting against
7360  * neighboring subtrees.
7361  */
7362 static unsigned long effective_protection(unsigned long usage,
7363                                           unsigned long parent_usage,
7364                                           unsigned long setting,
7365                                           unsigned long parent_effective,
7366                                           unsigned long siblings_protected)
7367 {
7368         unsigned long protected;
7369         unsigned long ep;
7370
7371         protected = min(usage, setting);
7372         /*
7373          * If all cgroups at this level combined claim and use more
7374          * protection than what the parent affords them, distribute
7375          * shares in proportion to utilization.
7376          *
7377          * We are using actual utilization rather than the statically
7378          * claimed protection in order to be work-conserving: claimed
7379          * but unused protection is available to siblings that would
7380          * otherwise get a smaller chunk than what they claimed.
7381          */
7382         if (siblings_protected > parent_effective)
7383                 return protected * parent_effective / siblings_protected;
7384
7385         /*
7386          * Ok, utilized protection of all children is within what the
7387          * parent affords them, so we know whatever this child claims
7388          * and utilizes is effectively protected.
7389          *
7390          * If there is unprotected usage beyond this value, reclaim
7391          * will apply pressure in proportion to that amount.
7392          *
7393          * If there is unutilized protection, the cgroup will be fully
7394          * shielded from reclaim, but we do return a smaller value for
7395          * protection than what the group could enjoy in theory. This
7396          * is okay. With the overcommit distribution above, effective
7397          * protection is always dependent on how memory is actually
7398          * consumed among the siblings anyway.
7399          */
7400         ep = protected;
7401
7402         /*
7403          * If the children aren't claiming (all of) the protection
7404          * afforded to them by the parent, distribute the remainder in
7405          * proportion to the (unprotected) memory of each cgroup. That
7406          * way, cgroups that aren't explicitly prioritized wrt each
7407          * other compete freely over the allowance, but they are
7408          * collectively protected from neighboring trees.
7409          *
7410          * We're using unprotected memory for the weight so that if
7411          * some cgroups DO claim explicit protection, we don't protect
7412          * the same bytes twice.
7413          *
7414          * Check both usage and parent_usage against the respective
7415          * protected values. One should imply the other, but they
7416          * aren't read atomically - make sure the division is sane.
7417          */
7418         if (!(cgrp_dfl_root.flags & CGRP_ROOT_MEMORY_RECURSIVE_PROT))
7419                 return ep;
7420         if (parent_effective > siblings_protected &&
7421             parent_usage > siblings_protected &&
7422             usage > protected) {
7423                 unsigned long unclaimed;
7424
7425                 unclaimed = parent_effective - siblings_protected;
7426                 unclaimed *= usage - protected;
7427                 unclaimed /= parent_usage - siblings_protected;
7428
7429                 ep += unclaimed;
7430         }
7431
7432         return ep;
7433 }
7434
7435 /**
7436  * mem_cgroup_calculate_protection - check if memory consumption is in the normal range
7437  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
7438  * @memcg: the memory cgroup to check
7439  *
7440  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
7441  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
7442  */
7443 void mem_cgroup_calculate_protection(struct mem_cgroup *root,
7444                                      struct mem_cgroup *memcg)
7445 {
7446         unsigned long usage, parent_usage;
7447         struct mem_cgroup *parent;
7448
7449         if (mem_cgroup_disabled())
7450                 return;
7451
7452         if (!root)
7453                 root = root_mem_cgroup;
7454
7455         /*
7456          * Effective values of the reclaim targets are ignored so they
7457          * can be stale. Have a look at mem_cgroup_protection for more
7458          * details.
7459          * TODO: calculation should be more robust so that we do not need
7460          * that special casing.
7461          */
7462         if (memcg == root)
7463                 return;
7464
7465         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
7466         if (!usage)
7467                 return;
7468
7469         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
7470
7471         if (parent == root) {
7472                 memcg->memory.emin = READ_ONCE(memcg->memory.min);
7473                 memcg->memory.elow = READ_ONCE(memcg->memory.low);
7474                 return;
7475         }
7476
7477         parent_usage = page_counter_read(&parent->memory);
7478
7479         WRITE_ONCE(memcg->memory.emin, effective_protection(usage, parent_usage,
7480                         READ_ONCE(memcg->memory.min),
7481                         READ_ONCE(parent->memory.emin),
7482                         atomic_long_read(&parent->memory.children_min_usage)));
7483
7484         WRITE_ONCE(memcg->memory.elow, effective_protection(usage, parent_usage,
7485                         READ_ONCE(memcg->memory.low),
7486                         READ_ONCE(parent->memory.elow),
7487                         atomic_long_read(&parent->memory.children_low_usage)));
7488 }
7489
7490 static int charge_memcg(struct folio *folio, struct mem_cgroup *memcg,
7491                         gfp_t gfp)
7492 {
7493         int ret;
7494
7495         ret = try_charge(memcg, gfp, folio_nr_pages(folio));
7496         if (ret)
7497                 goto out;
7498
7499         mem_cgroup_commit_charge(folio, memcg);
7500 out:
7501         return ret;
7502 }
7503
7504 int __mem_cgroup_charge(struct folio *folio, struct mm_struct *mm, gfp_t gfp)
7505 {
7506         struct mem_cgroup *memcg;
7507         int ret;
7508
7509         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
7510         ret = charge_memcg(folio, memcg, gfp);
7511         css_put(&memcg->css);
7512
7513         return ret;
7514 }
7515
7516 /**
7517  * mem_cgroup_hugetlb_try_charge - try to charge the memcg for a hugetlb folio
7518  * @memcg: memcg to charge.
7519  * @gfp: reclaim mode.
7520  * @nr_pages: number of pages to charge.
7521  *
7522  * This function is called when allocating a huge page folio to determine if
7523  * the memcg has the capacity for it. It does not commit the charge yet,
7524  * as the hugetlb folio itself has not been obtained from the hugetlb pool.
7525  *
7526  * Once we have obtained the hugetlb folio, we can call
7527  * mem_cgroup_commit_charge() to commit the charge. If we fail to obtain the
7528  * folio, we should instead call mem_cgroup_cancel_charge() to undo the effect
7529  * of try_charge().
7530  *
7531  * Returns 0 on success. Otherwise, an error code is returned.
7532  */
7533 int mem_cgroup_hugetlb_try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp,
7534                         long nr_pages)
7535 {
7536         /*
7537          * If hugetlb memcg charging is not enabled, do not fail hugetlb allocation,
7538          * but do not attempt to commit charge later (or cancel on error) either.
7539          */
7540         if (mem_cgroup_disabled() || !memcg ||
7541                 !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) ||
7542                 !(cgrp_dfl_root.flags & CGRP_ROOT_MEMORY_HUGETLB_ACCOUNTING))
7543                 return -EOPNOTSUPP;
7544
7545         if (try_charge(memcg, gfp, nr_pages))
7546                 return -ENOMEM;
7547
7548         return 0;
7549 }
7550
7551 /**
7552  * mem_cgroup_swapin_charge_folio - Charge a newly allocated folio for swapin.
7553  * @folio: folio to charge.
7554  * @mm: mm context of the victim
7555  * @gfp: reclaim mode
7556  * @entry: swap entry for which the folio is allocated
7557  *
7558  * This function charges a folio allocated for swapin. Please call this before
7559  * adding the folio to the swapcache.
7560  *
7561  * Returns 0 on success. Otherwise, an error code is returned.
7562  */
7563 int mem_cgroup_swapin_charge_folio(struct folio *folio, struct mm_struct *mm,
7564                                   gfp_t gfp, swp_entry_t entry)
7565 {
7566         struct mem_cgroup *memcg;
7567         unsigned short id;
7568         int ret;
7569
7570         if (mem_cgroup_disabled())
7571                 return 0;
7572
7573         id = lookup_swap_cgroup_id(entry);
7574         rcu_read_lock();
7575         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7576         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
7577                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
7578         rcu_read_unlock();
7579
7580         ret = charge_memcg(folio, memcg, gfp);
7581
7582         css_put(&memcg->css);
7583         return ret;
7584 }
7585
7586 /*
7587  * mem_cgroup_swapin_uncharge_swap - uncharge swap slot
7588  * @entry: swap entry for which the page is charged
7589  *
7590  * Call this function after successfully adding the charged page to swapcache.
7591  *
7592  * Note: This function assumes the page for which swap slot is being uncharged
7593  * is order 0 page.
7594  */
7595 void mem_cgroup_swapin_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
7596 {
7597         /*
7598          * Cgroup1's unified memory+swap counter has been charged with the
7599          * new swapcache page, finish the transfer by uncharging the swap
7600          * slot. The swap slot would also get uncharged when it dies, but
7601          * it can stick around indefinitely and we'd count the page twice
7602          * the entire time.
7603          *
7604          * Cgroup2 has separate resource counters for memory and swap,
7605          * so this is a non-issue here. Memory and swap charge lifetimes
7606          * correspond 1:1 to page and swap slot lifetimes: we charge the
7607          * page to memory here, and uncharge swap when the slot is freed.
7608          */
7609         if (!mem_cgroup_disabled() && do_memsw_account()) {
7610                 /*
7611                  * The swap entry might not get freed for a long time,
7612                  * let's not wait for it.  The page already received a
7613                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
7614                  */
7615                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, 1);
7616         }
7617 }
7618
7619 struct uncharge_gather {
7620         struct mem_cgroup *memcg;
7621         unsigned long nr_memory;
7622         unsigned long pgpgout;
7623         unsigned long nr_kmem;
7624         int nid;
7625 };
7626
7627 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
7628 {
7629         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
7630 }
7631
7632 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
7633 {
7634         unsigned long flags;
7635
7636         if (ug->nr_memory) {
7637                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, ug->nr_memory);
7638                 if (do_memsw_account())
7639                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, ug->nr_memory);
7640                 if (ug->nr_kmem)
7641                         memcg_account_kmem(ug->memcg, -ug->nr_kmem);
7642                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
7643         }
7644
7645         local_irq_save(flags);
7646         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
7647         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, ug->nr_memory);
7648         memcg_check_events(ug->memcg, ug->nid);
7649         local_irq_restore(flags);
7650
7651         /* drop reference from uncharge_folio */
7652         css_put(&ug->memcg->css);
7653 }
7654
7655 static void uncharge_folio(struct folio *folio, struct uncharge_gather *ug)
7656 {
7657         long nr_pages;
7658         struct mem_cgroup *memcg;
7659         struct obj_cgroup *objcg;
7660
7661         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_lru(folio), folio);
7662         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_order(folio) > 1 &&
7663                         !folio_test_hugetlb(folio) &&
7664                         !list_empty(&folio->_deferred_list), folio);
7665
7666         /*
7667          * Nobody should be changing or seriously looking at
7668          * folio memcg or objcg at this point, we have fully
7669          * exclusive access to the folio.
7670          */
7671         if (folio_memcg_kmem(folio)) {
7672                 objcg = __folio_objcg(folio);
7673                 /*
7674                  * This get matches the put at the end of the function and
7675                  * kmem pages do not hold memcg references anymore.
7676                  */
7677                 memcg = get_mem_cgroup_from_objcg(objcg);
7678         } else {
7679                 memcg = __folio_memcg(folio);
7680         }
7681
7682         if (!memcg)
7683                 return;
7684
7685         if (ug->memcg != memcg) {
7686                 if (ug->memcg) {
7687                         uncharge_batch(ug);
7688                         uncharge_gather_clear(ug);
7689                 }
7690                 ug->memcg = memcg;
7691                 ug->nid = folio_nid(folio);
7692
7693                 /* pairs with css_put in uncharge_batch */
7694                 css_get(&memcg->css);
7695         }
7696
7697         nr_pages = folio_nr_pages(folio);
7698
7699         if (folio_memcg_kmem(folio)) {
7700                 ug->nr_memory += nr_pages;
7701                 ug->nr_kmem += nr_pages;
7702
7703                 folio->memcg_data = 0;
7704                 obj_cgroup_put(objcg);
7705         } else {
7706                 /* LRU pages aren't accounted at the root level */
7707                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7708                         ug->nr_memory += nr_pages;
7709                 ug->pgpgout++;
7710
7711                 folio->memcg_data = 0;
7712         }
7713
7714         css_put(&memcg->css);
7715 }
7716
7717 void __mem_cgroup_uncharge(struct folio *folio)
7718 {
7719         struct uncharge_gather ug;
7720
7721         /* Don't touch folio->lru of any random page, pre-check: */
7722         if (!folio_memcg(folio))
7723                 return;
7724
7725         uncharge_gather_clear(&ug);
7726         uncharge_folio(folio, &ug);
7727         uncharge_batch(&ug);
7728 }
7729
7730 void __mem_cgroup_uncharge_folios(struct folio_batch *folios)
7731 {
7732         struct uncharge_gather ug;
7733         unsigned int i;
7734
7735         uncharge_gather_clear(&ug);
7736         for (i = 0; i < folios->nr; i++)
7737                 uncharge_folio(folios->folios[i], &ug);
7738         if (ug.memcg)
7739                 uncharge_batch(&ug);
7740 }
7741
7742 /**
7743  * mem_cgroup_replace_folio - Charge a folio's replacement.
7744  * @old: Currently circulating folio.
7745  * @new: Replacement folio.
7746  *
7747  * Charge @new as a replacement folio for @old. @old will
7748  * be uncharged upon free.
7749  *
7750  * Both folios must be locked, @new->mapping must be set up.
7751  */
7752 void mem_cgroup_replace_folio(struct folio *old, struct folio *new)
7753 {
7754         struct mem_cgroup *memcg;
7755         long nr_pages = folio_nr_pages(new);
7756         unsigned long flags;
7757
7758         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(old), old);
7759         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(new), new);
7760         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_anon(old) != folio_test_anon(new), new);
7761         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_nr_pages(old) != nr_pages, new);
7762
7763         if (mem_cgroup_disabled())
7764                 return;
7765
7766         /* Page cache replacement: new folio already charged? */
7767         if (folio_memcg(new))
7768                 return;
7769
7770         memcg = folio_memcg(old);
7771         VM_WARN_ON_ONCE_FOLIO(!memcg, old);
7772         if (!memcg)
7773                 return;
7774
7775         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
7776         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7777                 page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
7778                 if (do_memsw_account())
7779                         page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
7780         }
7781
7782         css_get(&memcg->css);
7783         commit_charge(new, memcg);
7784
7785         local_irq_save(flags);
7786         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, nr_pages);
7787         memcg_check_events(memcg, folio_nid(new));
7788         local_irq_restore(flags);
7789 }
7790
7791 /**
7792  * mem_cgroup_migrate - Transfer the memcg data from the old to the new folio.
7793  * @old: Currently circulating folio.
7794  * @new: Replacement folio.
7795  *
7796  * Transfer the memcg data from the old folio to the new folio for migration.
7797  * The old folio's data info will be cleared. Note that the memory counters
7798  * will remain unchanged throughout the process.
7799  *
7800  * Both folios must be locked, @new->mapping must be set up.
7801  */
7802 void mem_cgroup_migrate(struct folio *old, struct folio *new)
7803 {
7804         struct mem_cgroup *memcg;
7805
7806         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(old), old);
7807         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(new), new);
7808         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_anon(old) != folio_test_anon(new), new);
7809         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_nr_pages(old) != folio_nr_pages(new), new);
7810
7811         if (mem_cgroup_disabled())
7812                 return;
7813
7814         memcg = folio_memcg(old);
7815         /*
7816          * Note that it is normal to see !memcg for a hugetlb folio.
7817          * For e.g, itt could have been allocated when memory_hugetlb_accounting
7818          * was not selected.
7819          */
7820         VM_WARN_ON_ONCE_FOLIO(!folio_test_hugetlb(old) && !memcg, old);
7821         if (!memcg)
7822                 return;
7823
7824         /* Transfer the charge and the css ref */
7825         commit_charge(new, memcg);
7826         /*
7827          * If the old folio is a large folio and is in the split queue, it needs
7828          * to be removed from the split queue now, in case getting an incorrect
7829          * split queue in destroy_large_folio() after the memcg of the old folio
7830          * is cleared.
7831          *
7832          * In addition, the old folio is about to be freed after migration, so
7833          * removing from the split queue a bit earlier seems reasonable.
7834          */
7835         if (folio_test_large(old) && folio_test_large_rmappable(old))
7836                 folio_undo_large_rmappable(old);
7837         old->memcg_data = 0;
7838 }
7839
7840 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
7841 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
7842
7843 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
7844 {
7845         struct mem_cgroup *memcg;
7846
7847         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
7848                 return;
7849
7850         /* Do not associate the sock with unrelated interrupted task's memcg. */
7851         if (!in_task())
7852                 return;
7853
7854         rcu_read_lock();
7855         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
7856         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
7857                 goto out;
7858         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
7859                 goto out;
7860         if (css_tryget(&memcg->css))
7861                 sk->sk_memcg = memcg;
7862 out:
7863         rcu_read_unlock();
7864 }
7865
7866 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
7867 {
7868         if (sk->sk_memcg)
7869                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
7870 }
7871
7872 /**
7873  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
7874  * @memcg: memcg to charge
7875  * @nr_pages: number of pages to charge
7876  * @gfp_mask: reclaim mode
7877  *
7878  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
7879  * @memcg's configured limit, %false if it doesn't.
7880  */
7881 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages,
7882                              gfp_t gfp_mask)
7883 {
7884         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
7885                 struct page_counter *fail;
7886
7887                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
7888                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
7889                         return true;
7890                 }
7891                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
7892                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
7893                         page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
7894                         return true;
7895                 }
7896                 return false;
7897         }
7898
7899         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0) {
7900                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
7901                 return true;
7902         }
7903
7904         return false;
7905 }
7906
7907 /**
7908  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
7909  * @memcg: memcg to uncharge
7910  * @nr_pages: number of pages to uncharge
7911  */
7912 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
7913 {
7914         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
7915                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
7916                 return;
7917         }
7918
7919         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
7920
7921         refill_stock(memcg, nr_pages);
7922 }
7923
7924 static int __init cgroup_memory(char *s)
7925 {
7926         char *token;
7927
7928         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
7929                 if (!*token)
7930                         continue;
7931                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
7932                         cgroup_memory_nosocket = true;
7933                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
7934                         cgroup_memory_nokmem = true;
7935                 if (!strcmp(token, "nobpf"))
7936                         cgroup_memory_nobpf = true;
7937         }
7938         return 1;
7939 }
7940 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
7941
7942 /*
7943  * subsys_initcall() for memory controller.
7944  *
7945  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
7946  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
7947  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
7948  * should be initialized from here.
7949  */
7950 static int __init mem_cgroup_init(void)
7951 {
7952         int cpu, node;
7953
7954         /*
7955          * Currently s32 type (can refer to struct batched_lruvec_stat) is
7956          * used for per-memcg-per-cpu caching of per-node statistics. In order
7957          * to work fine, we should make sure that the overfill threshold can't
7958          * exceed S32_MAX / PAGE_SIZE.
7959          */
7960         BUILD_BUG_ON(MEMCG_CHARGE_BATCH > S32_MAX / PAGE_SIZE);
7961
7962         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
7963                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
7964
7965         for_each_possible_cpu(cpu)
7966                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
7967                           drain_local_stock);
7968
7969         for_each_node(node) {
7970                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
7971
7972                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, node);
7973
7974                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
7975                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
7976                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
7977                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
7978         }
7979
7980         return 0;
7981 }
7982 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
7983
7984 #ifdef CONFIG_SWAP
7985 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
7986 {
7987         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
7988                 /*
7989                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
7990                  * always be >= 1.
7991                  */
7992                 if (WARN_ON_ONCE(mem_cgroup_is_root(memcg))) {
7993                         VM_BUG_ON(1);
7994                         break;
7995                 }
7996                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
7997                 if (!memcg)
7998                         memcg = root_mem_cgroup;
7999         }
8000         return memcg;
8001 }
8002
8003 /**
8004  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
8005  * @folio: folio whose memsw charge to transfer
8006  * @entry: swap entry to move the charge to
8007  *
8008  * Transfer the memsw charge of @folio to @entry.
8009  */
8010 void mem_cgroup_swapout(struct folio *folio, swp_entry_t entry)
8011 {
8012         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
8013         unsigned int nr_entries;
8014         unsigned short oldid;
8015
8016         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_lru(folio), folio);
8017         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_ref_count(folio), folio);
8018
8019         if (mem_cgroup_disabled())
8020                 return;
8021
8022         if (!do_memsw_account())
8023                 return;
8024
8025         memcg = folio_memcg(folio);
8026
8027         VM_WARN_ON_ONCE_FOLIO(!memcg, folio);
8028         if (!memcg)
8029                 return;
8030
8031         /*
8032          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
8033          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
8034          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
8035          */
8036         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
8037         nr_entries = folio_nr_pages(folio);
8038         /* Get references for the tail pages, too */
8039         if (nr_entries > 1)
8040                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
8041         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
8042                                    nr_entries);
8043         VM_BUG_ON_FOLIO(oldid, folio);
8044         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
8045
8046         folio->memcg_data = 0;
8047
8048         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
8049                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
8050
8051         if (memcg != swap_memcg) {
8052                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
8053                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
8054                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
8055         }
8056
8057         /*
8058          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
8059          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
8060          * important here to have the interrupts disabled because it is the
8061          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
8062          */
8063         memcg_stats_lock();
8064         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, -nr_entries);
8065         memcg_stats_unlock();
8066         memcg_check_events(memcg, folio_nid(folio));
8067
8068         css_put(&memcg->css);
8069 }
8070
8071 /**
8072  * __mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a folio
8073  * @folio: folio being added to swap
8074  * @entry: swap entry to charge
8075  *
8076  * Try to charge @folio's memcg for the swap space at @entry.
8077  *
8078  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
8079  */
8080 int __mem_cgroup_try_charge_swap(struct folio *folio, swp_entry_t entry)
8081 {
8082         unsigned int nr_pages = folio_nr_pages(folio);
8083         struct page_counter *counter;
8084         struct mem_cgroup *memcg;
8085         unsigned short oldid;
8086
8087         if (do_memsw_account())
8088                 return 0;
8089
8090         memcg = folio_memcg(folio);
8091
8092         VM_WARN_ON_ONCE_FOLIO(!memcg, folio);
8093         if (!memcg)
8094                 return 0;
8095
8096         if (!entry.val) {
8097                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
8098                 return 0;
8099         }
8100
8101         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
8102
8103         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
8104             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
8105                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
8106                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
8107                 mem_cgroup_id_put(memcg);
8108                 return -ENOMEM;
8109         }
8110
8111         /* Get references for the tail pages, too */
8112         if (nr_pages > 1)
8113                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
8114         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
8115         VM_BUG_ON_FOLIO(oldid, folio);
8116         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
8117
8118         return 0;
8119 }
8120
8121 /**
8122  * __mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
8123  * @entry: swap entry to uncharge
8124  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
8125  */
8126 void __mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
8127 {
8128         struct mem_cgroup *memcg;
8129         unsigned short id;
8130
8131         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
8132         rcu_read_lock();
8133         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
8134         if (memcg) {
8135                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
8136                         if (do_memsw_account())
8137                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
8138                         else
8139                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
8140                 }
8141                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
8142                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
8143         }
8144         rcu_read_unlock();
8145 }
8146
8147 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
8148 {
8149         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
8150
8151         if (mem_cgroup_disabled() || do_memsw_account())
8152                 return nr_swap_pages;
8153         for (; !mem_cgroup_is_root(memcg); memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
8154                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
8155                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
8156                                       page_counter_read(&memcg->swap));
8157         return nr_swap_pages;
8158 }
8159
8160 bool mem_cgroup_swap_full(struct folio *folio)
8161 {
8162         struct mem_cgroup *memcg;
8163
8164         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(folio), folio);
8165
8166         if (vm_swap_full())
8167                 return true;
8168         if (do_memsw_account())
8169                 return false;
8170
8171         memcg = folio_memcg(folio);
8172         if (!memcg)
8173                 return false;
8174
8175         for (; !mem_cgroup_is_root(memcg); memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
8176                 unsigned long usage = page_counter_read(&memcg->swap);
8177
8178                 if (usage * 2 >= READ_ONCE(memcg->swap.high) ||
8179                     usage * 2 >= READ_ONCE(memcg->swap.max))
8180                         return true;
8181         }
8182
8183         return false;
8184 }
8185
8186 static int __init setup_swap_account(char *s)
8187 {
8188         bool res;
8189
8190         if (!kstrtobool(s, &res) && !res)
8191                 pr_warn_once("The swapaccount=0 commandline option is deprecated "
8192                              "in favor of configuring swap control via cgroupfs. "
8193                              "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
8194                              "depend on this functionality.\n");
8195         return 1;
8196 }
8197 __setup("swapaccount=", setup_swap_account);
8198
8199 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8200                              struct cftype *cft)
8201 {
8202         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
8203
8204         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
8205 }
8206
8207 static u64 swap_peak_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8208                           struct cftype *cft)
8209 {
8210         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
8211
8212         return (u64)memcg->swap.watermark * PAGE_SIZE;
8213 }
8214
8215 static int swap_high_show(struct seq_file *m, void *v)
8216 {
8217         return seq_puts_memcg_tunable(m,
8218                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.high));
8219 }
8220
8221 static ssize_t swap_high_write(struct kernfs_open_file *of,
8222                                char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
8223 {
8224         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
8225         unsigned long high;
8226         int err;
8227
8228         buf = strstrip(buf);
8229         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
8230         if (err)
8231                 return err;
8232
8233         page_counter_set_high(&memcg->swap, high);
8234
8235         return nbytes;
8236 }
8237
8238 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
8239 {
8240         return seq_puts_memcg_tunable(m,
8241                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
8242 }
8243
8244 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
8245                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
8246 {
8247         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
8248         unsigned long max;
8249         int err;
8250
8251         buf = strstrip(buf);
8252         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
8253         if (err)
8254                 return err;
8255
8256         xchg(&memcg->swap.max, max);
8257
8258         return nbytes;
8259 }
8260
8261 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
8262 {
8263         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
8264
8265         seq_printf(m, "high %lu\n",
8266                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_HIGH]));
8267         seq_printf(m, "max %lu\n",
8268                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
8269         seq_printf(m, "fail %lu\n",
8270                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
8271
8272         return 0;
8273 }
8274
8275 static struct cftype swap_files[] = {
8276         {
8277                 .name = "swap.current",
8278                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
8279                 .read_u64 = swap_current_read,
8280         },
8281         {
8282                 .name = "swap.high",
8283                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
8284                 .seq_show = swap_high_show,
8285                 .write = swap_high_write,
8286         },
8287         {
8288                 .name = "swap.max",
8289                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
8290                 .seq_show = swap_max_show,
8291                 .write = swap_max_write,
8292         },
8293         {
8294                 .name = "swap.peak",
8295                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
8296                 .read_u64 = swap_peak_read,
8297         },
8298         {
8299                 .name = "swap.events",
8300                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
8301                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
8302                 .seq_show = swap_events_show,
8303         },
8304         { }     /* terminate */
8305 };
8306
8307 static struct cftype memsw_files[] = {
8308         {
8309                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
8310                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
8311                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
8312         },
8313         {
8314                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
8315                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
8316                 .write = mem_cgroup_reset,
8317                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
8318         },
8319         {
8320                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
8321                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
8322                 .write = mem_cgroup_write,
8323                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
8324         },
8325         {
8326                 .name = "memsw.failcnt",
8327                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
8328                 .write = mem_cgroup_reset,
8329                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
8330         },
8331         { },    /* terminate */
8332 };
8333
8334 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_ZSWAP)
8335 /**
8336  * obj_cgroup_may_zswap - check if this cgroup can zswap
8337  * @objcg: the object cgroup
8338  *
8339  * Check if the hierarchical zswap limit has been reached.
8340  *
8341  * This doesn't check for specific headroom, and it is not atomic
8342  * either. But with zswap, the size of the allocation is only known
8343  * once compression has occurred, and this optimistic pre-check avoids
8344  * spending cycles on compression when there is already no room left
8345  * or zswap is disabled altogether somewhere in the hierarchy.
8346  */
8347 bool obj_cgroup_may_zswap(struct obj_cgroup *objcg)
8348 {
8349         struct mem_cgroup *memcg, *original_memcg;
8350         bool ret = true;
8351
8352         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
8353                 return true;
8354
8355         original_memcg = get_mem_cgroup_from_objcg(objcg);
8356         for (memcg = original_memcg; !mem_cgroup_is_root(memcg);
8357              memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
8358                 unsigned long max = READ_ONCE(memcg->zswap_max);
8359                 unsigned long pages;
8360
8361                 if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
8362                         continue;
8363                 if (max == 0) {
8364                         ret = false;
8365                         break;
8366                 }
8367
8368                 /*
8369                  * mem_cgroup_flush_stats() ignores small changes. Use
8370                  * do_flush_stats() directly to get accurate stats for charging.
8371                  */
8372                 do_flush_stats(memcg);
8373                 pages = memcg_page_state(memcg, MEMCG_ZSWAP_B) / PAGE_SIZE;
8374                 if (pages < max)
8375                         continue;
8376                 ret = false;
8377                 break;
8378         }
8379         mem_cgroup_put(original_memcg);
8380         return ret;
8381 }
8382
8383 /**
8384  * obj_cgroup_charge_zswap - charge compression backend memory
8385  * @objcg: the object cgroup
8386  * @size: size of compressed object
8387  *
8388  * This forces the charge after obj_cgroup_may_zswap() allowed
8389  * compression and storage in zwap for this cgroup to go ahead.
8390  */
8391 void obj_cgroup_charge_zswap(struct obj_cgroup *objcg, size_t size)
8392 {
8393         struct mem_cgroup *memcg;
8394
8395         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
8396                 return;
8397
8398         VM_WARN_ON_ONCE(!(current->flags & PF_MEMALLOC));
8399
8400         /* PF_MEMALLOC context, charging must succeed */
8401         if (obj_cgroup_charge(objcg, GFP_KERNEL, size))
8402                 VM_WARN_ON_ONCE(1);
8403
8404         rcu_read_lock();
8405         memcg = obj_cgroup_memcg(objcg);
8406         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_ZSWAP_B, size);
8407         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_ZSWAPPED, 1);
8408         rcu_read_unlock();
8409 }
8410
8411 /**
8412  * obj_cgroup_uncharge_zswap - uncharge compression backend memory
8413  * @objcg: the object cgroup
8414  * @size: size of compressed object
8415  *
8416  * Uncharges zswap memory on page in.
8417  */
8418 void obj_cgroup_uncharge_zswap(struct obj_cgroup *objcg, size_t size)
8419 {
8420         struct mem_cgroup *memcg;
8421
8422         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
8423                 return;
8424
8425         obj_cgroup_uncharge(objcg, size);
8426
8427         rcu_read_lock();
8428         memcg = obj_cgroup_memcg(objcg);
8429         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_ZSWAP_B, -size);
8430         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_ZSWAPPED, -1);
8431         rcu_read_unlock();
8432 }
8433
8434 bool mem_cgroup_zswap_writeback_enabled(struct mem_cgroup *memcg)
8435 {
8436         /* if zswap is disabled, do not block pages going to the swapping device */
8437         return !is_zswap_enabled() || !memcg || READ_ONCE(memcg->zswap_writeback);
8438 }
8439
8440 static u64 zswap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8441                               struct cftype *cft)
8442 {
8443         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
8444
8445         mem_cgroup_flush_stats(memcg);
8446         return memcg_page_state(memcg, MEMCG_ZSWAP_B);
8447 }
8448
8449 static int zswap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
8450 {
8451         return seq_puts_memcg_tunable(m,
8452                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->zswap_max));
8453 }
8454
8455 static ssize_t zswap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
8456                                char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
8457 {
8458         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
8459         unsigned long max;
8460         int err;
8461
8462         buf = strstrip(buf);
8463         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
8464         if (err)
8465                 return err;
8466
8467         xchg(&memcg->zswap_max, max);
8468
8469         return nbytes;
8470 }
8471
8472 static int zswap_writeback_show(struct seq_file *m, void *v)
8473 {
8474         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
8475
8476         seq_printf(m, "%d\n", READ_ONCE(memcg->zswap_writeback));
8477         return 0;
8478 }
8479
8480 static ssize_t zswap_writeback_write(struct kernfs_open_file *of,
8481                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
8482 {
8483         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
8484         int zswap_writeback;
8485         ssize_t parse_ret = kstrtoint(strstrip(buf), 0, &zswap_writeback);
8486
8487         if (parse_ret)
8488                 return parse_ret;
8489
8490         if (zswap_writeback != 0 && zswap_writeback != 1)
8491                 return -EINVAL;
8492
8493         WRITE_ONCE(memcg->zswap_writeback, zswap_writeback);
8494         return nbytes;
8495 }
8496
8497 static struct cftype zswap_files[] = {
8498         {
8499                 .name = "zswap.current",
8500                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
8501                 .read_u64 = zswap_current_read,
8502         },
8503         {
8504                 .name = "zswap.max",
8505                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
8506                 .seq_show = zswap_max_show,
8507                 .write = zswap_max_write,
8508         },
8509         {
8510                 .name = "zswap.writeback",
8511                 .seq_show = zswap_writeback_show,
8512                 .write = zswap_writeback_write,
8513         },
8514         { }     /* terminate */
8515 };
8516 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM && CONFIG_ZSWAP */
8517
8518 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
8519 {
8520         if (mem_cgroup_disabled())
8521                 return 0;
8522
8523         WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys, swap_files));
8524         WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys, memsw_files));
8525 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_ZSWAP)
8526         WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys, zswap_files));
8527 #endif
8528         return 0;
8529 }
8530 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
8531
8532 #endif /* CONFIG_SWAP */