caea25a21c70d24ed6e09ef2f7cb2cdb87bcf89c
[cascardo/linux.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/hugetlb.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/bit_spinlock.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/limits.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/rbtree.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/eventfd.h>
54 #include <linux/poll.h>
55 #include <linux/sort.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/seq_file.h>
58 #include <linux/vmpressure.h>
59 #include <linux/mm_inline.h>
60 #include <linux/swap_cgroup.h>
61 #include <linux/cpu.h>
62 #include <linux/oom.h>
63 #include <linux/lockdep.h>
64 #include <linux/file.h>
65 #include <linux/tracehook.h>
66 #include "internal.h"
67 #include <net/sock.h>
68 #include <net/ip.h>
69 #include "slab.h"
70
71 #include <asm/uaccess.h>
72
73 #include <trace/events/vmscan.h>
74
75 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
76 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
77
78 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
79
80 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
81
82 /* Socket memory accounting disabled? */
83 static bool cgroup_memory_nosocket;
84
85 /* Kernel memory accounting disabled? */
86 static bool cgroup_memory_nokmem;
87
88 /* Whether the swap controller is active */
89 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
90 int do_swap_account __read_mostly;
91 #else
92 #define do_swap_account         0
93 #endif
94
95 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
96 static bool do_memsw_account(void)
97 {
98         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
99 }
100
101 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
102         "cache",
103         "rss",
104         "rss_huge",
105         "mapped_file",
106         "dirty",
107         "writeback",
108         "swap",
109 };
110
111 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
112         "pgpgin",
113         "pgpgout",
114         "pgfault",
115         "pgmajfault",
116 };
117
118 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
119         "inactive_anon",
120         "active_anon",
121         "inactive_file",
122         "active_file",
123         "unevictable",
124 };
125
126 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
127 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
128 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
129
130 /*
131  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
132  * their hierarchy representation
133  */
134
135 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
136         struct rb_root rb_root;
137         spinlock_t lock;
138 };
139
140 struct mem_cgroup_tree_per_node {
141         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
142 };
143
144 struct mem_cgroup_tree {
145         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
146 };
147
148 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
149
150 /* for OOM */
151 struct mem_cgroup_eventfd_list {
152         struct list_head list;
153         struct eventfd_ctx *eventfd;
154 };
155
156 /*
157  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
158  */
159 struct mem_cgroup_event {
160         /*
161          * memcg which the event belongs to.
162          */
163         struct mem_cgroup *memcg;
164         /*
165          * eventfd to signal userspace about the event.
166          */
167         struct eventfd_ctx *eventfd;
168         /*
169          * Each of these stored in a list by the cgroup.
170          */
171         struct list_head list;
172         /*
173          * register_event() callback will be used to add new userspace
174          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
175          * on eventfd to send notification to userspace.
176          */
177         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
178                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
179         /*
180          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
181          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
182          * if you want provide notification functionality.
183          */
184         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
185                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
186         /*
187          * All fields below needed to unregister event when
188          * userspace closes eventfd.
189          */
190         poll_table pt;
191         wait_queue_head_t *wqh;
192         wait_queue_t wait;
193         struct work_struct remove;
194 };
195
196 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
197 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
198
199 /* Stuffs for move charges at task migration. */
200 /*
201  * Types of charges to be moved.
202  */
203 #define MOVE_ANON       0x1U
204 #define MOVE_FILE       0x2U
205 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
206
207 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
208 static struct move_charge_struct {
209         spinlock_t        lock; /* for from, to */
210         struct mm_struct  *mm;
211         struct mem_cgroup *from;
212         struct mem_cgroup *to;
213         unsigned long flags;
214         unsigned long precharge;
215         unsigned long moved_charge;
216         unsigned long moved_swap;
217         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
218         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
219 } mc = {
220         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
221         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
222 };
223
224 /*
225  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
226  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
227  */
228 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
229 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
230
231 enum charge_type {
232         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
233         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
234         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
235         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
236         NR_CHARGE_TYPE,
237 };
238
239 /* for encoding cft->private value on file */
240 enum res_type {
241         _MEM,
242         _MEMSWAP,
243         _OOM_TYPE,
244         _KMEM,
245         _TCP,
246 };
247
248 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
249 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
250 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
251 /* Used for OOM nofiier */
252 #define OOM_CONTROL             (0)
253
254 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
255 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
256 {
257         if (!memcg)
258                 memcg = root_mem_cgroup;
259         return &memcg->vmpressure;
260 }
261
262 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
263 {
264         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
265 }
266
267 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
268 {
269         return (memcg == root_mem_cgroup);
270 }
271
272 #ifndef CONFIG_SLOB
273 /*
274  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
275  * The main reason for not using cgroup id for this:
276  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
277  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
278  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
279  *  200 entry array for that.
280  *
281  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
282  * will double each time we have to increase it.
283  */
284 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
285 int memcg_nr_cache_ids;
286
287 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
288 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
289
290 void memcg_get_cache_ids(void)
291 {
292         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
293 }
294
295 void memcg_put_cache_ids(void)
296 {
297         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
298 }
299
300 /*
301  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
302  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
303  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
304  * tunable, but that is strictly not necessary.
305  *
306  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
307  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
308  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
309  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
310  * increase ours as well if it increases.
311  */
312 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
313 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
314
315 /*
316  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
317  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
318  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
319  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
320  */
321 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
322 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
323
324 #endif /* !CONFIG_SLOB */
325
326 static struct mem_cgroup_per_zone *
327 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
328 {
329         int nid = zone_to_nid(zone);
330         int zid = zone_idx(zone);
331
332         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
333 }
334
335 /**
336  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
337  * @page: page of interest
338  *
339  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
340  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
341  * until it is released.
342  *
343  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
344  * is returned.
345  */
346 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
347 {
348         struct mem_cgroup *memcg;
349
350         memcg = page->mem_cgroup;
351
352         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
353                 memcg = root_mem_cgroup;
354
355         return &memcg->css;
356 }
357
358 /**
359  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
360  * @page: the page
361  *
362  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
363  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
364  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
365  *
366  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
367  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
368  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
369  * do not care (such as procfs interfaces).
370  */
371 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
372 {
373         struct mem_cgroup *memcg;
374         unsigned long ino = 0;
375
376         rcu_read_lock();
377         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
378         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
379                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
380         if (memcg)
381                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
382         rcu_read_unlock();
383         return ino;
384 }
385
386 static struct mem_cgroup_per_zone *
387 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
388 {
389         int nid = page_to_nid(page);
390         int zid = page_zonenum(page);
391
392         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
393 }
394
395 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
396 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
397 {
398         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
399 }
400
401 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
402 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
403 {
404         int nid = page_to_nid(page);
405         int zid = page_zonenum(page);
406
407         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
408 }
409
410 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
411                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
412                                          unsigned long new_usage_in_excess)
413 {
414         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
415         struct rb_node *parent = NULL;
416         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
417
418         if (mz->on_tree)
419                 return;
420
421         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
422         if (!mz->usage_in_excess)
423                 return;
424         while (*p) {
425                 parent = *p;
426                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
427                                         tree_node);
428                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
429                         p = &(*p)->rb_left;
430                 /*
431                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
432                  * limit by the same amount
433                  */
434                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
435                         p = &(*p)->rb_right;
436         }
437         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
438         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
439         mz->on_tree = true;
440 }
441
442 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
443                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
444 {
445         if (!mz->on_tree)
446                 return;
447         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
448         mz->on_tree = false;
449 }
450
451 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
452                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
453 {
454         unsigned long flags;
455
456         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
457         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
458         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
459 }
460
461 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
462 {
463         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
464         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
465         unsigned long excess = 0;
466
467         if (nr_pages > soft_limit)
468                 excess = nr_pages - soft_limit;
469
470         return excess;
471 }
472
473 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
474 {
475         unsigned long excess;
476         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
477         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
478
479         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
480         /*
481          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
482          * because their event counter is not touched.
483          */
484         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
485                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
486                 excess = soft_limit_excess(memcg);
487                 /*
488                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
489                  * mem is over its softlimit.
490                  */
491                 if (excess || mz->on_tree) {
492                         unsigned long flags;
493
494                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
495                         /* if on-tree, remove it */
496                         if (mz->on_tree)
497                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
498                         /*
499                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
500                          * If excess is 0, no tree ops.
501                          */
502                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
503                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
504                 }
505         }
506 }
507
508 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
509 {
510         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
511         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
512         int nid, zid;
513
514         for_each_node(nid) {
515                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
516                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
517                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
518                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
519                 }
520         }
521 }
522
523 static struct mem_cgroup_per_zone *
524 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
525 {
526         struct rb_node *rightmost = NULL;
527         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
528
529 retry:
530         mz = NULL;
531         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
532         if (!rightmost)
533                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
534
535         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
536         /*
537          * Remove the node now but someone else can add it back,
538          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
539          * position in the tree.
540          */
541         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
542         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
543             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
544                 goto retry;
545 done:
546         return mz;
547 }
548
549 static struct mem_cgroup_per_zone *
550 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
551 {
552         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
553
554         spin_lock_irq(&mctz->lock);
555         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
556         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
557         return mz;
558 }
559
560 /*
561  * Return page count for single (non recursive) @memcg.
562  *
563  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
564  *
565  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
566  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
567  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
568  * a periodic synchronization of counter in memcg's counter.
569  *
570  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
571  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
572  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
573  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
574  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
575  *
576  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
577  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
578  * common workload, threshold and synchronization as vmstat[] should be
579  * implemented.
580  */
581 static unsigned long
582 mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg, enum mem_cgroup_stat_index idx)
583 {
584         long val = 0;
585         int cpu;
586
587         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
588         for_each_possible_cpu(cpu)
589                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
590         /*
591          * Summing races with updates, so val may be negative.  Avoid exposing
592          * transient negative values.
593          */
594         if (val < 0)
595                 val = 0;
596         return val;
597 }
598
599 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
600                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
601 {
602         unsigned long val = 0;
603         int cpu;
604
605         for_each_possible_cpu(cpu)
606                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
607         return val;
608 }
609
610 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
611                                          struct page *page,
612                                          bool compound, int nr_pages)
613 {
614         /*
615          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
616          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
617          */
618         if (PageAnon(page))
619                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
620                                 nr_pages);
621         else
622                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
623                                 nr_pages);
624
625         if (compound) {
626                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
627                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
628                                 nr_pages);
629         }
630
631         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
632         if (nr_pages > 0)
633                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
634         else {
635                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
636                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
637         }
638
639         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
640 }
641
642 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
643                                            int nid, unsigned int lru_mask)
644 {
645         unsigned long nr = 0;
646         int zid;
647
648         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
649
650         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
651                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
652                 enum lru_list lru;
653
654                 for_each_lru(lru) {
655                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
656                                 continue;
657                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
658                         nr += mz->lru_size[lru];
659                 }
660         }
661         return nr;
662 }
663
664 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
665                         unsigned int lru_mask)
666 {
667         unsigned long nr = 0;
668         int nid;
669
670         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
671                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
672         return nr;
673 }
674
675 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
676                                        enum mem_cgroup_events_target target)
677 {
678         unsigned long val, next;
679
680         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
681         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
682         /* from time_after() in jiffies.h */
683         if ((long)next - (long)val < 0) {
684                 switch (target) {
685                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
686                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
687                         break;
688                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
689                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
690                         break;
691                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
692                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
693                         break;
694                 default:
695                         break;
696                 }
697                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
698                 return true;
699         }
700         return false;
701 }
702
703 /*
704  * Check events in order.
705  *
706  */
707 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
708 {
709         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
710         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
711                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
712                 bool do_softlimit;
713                 bool do_numainfo __maybe_unused;
714
715                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
716                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
717 #if MAX_NUMNODES > 1
718                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
719                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
720 #endif
721                 mem_cgroup_threshold(memcg);
722                 if (unlikely(do_softlimit))
723                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
724 #if MAX_NUMNODES > 1
725                 if (unlikely(do_numainfo))
726                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
727 #endif
728         }
729 }
730
731 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
732 {
733         /*
734          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
735          * if it races with swapoff, page migration, etc.
736          * So this can be called with p == NULL.
737          */
738         if (unlikely(!p))
739                 return NULL;
740
741         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
742 }
743 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
744
745 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
746 {
747         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
748
749         rcu_read_lock();
750         do {
751                 /*
752                  * Page cache insertions can happen withou an
753                  * actual mm context, e.g. during disk probing
754                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
755                  */
756                 if (unlikely(!mm))
757                         memcg = root_mem_cgroup;
758                 else {
759                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
760                         if (unlikely(!memcg))
761                                 memcg = root_mem_cgroup;
762                 }
763         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
764         rcu_read_unlock();
765         return memcg;
766 }
767
768 /**
769  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
770  * @root: hierarchy root
771  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
772  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
773  *
774  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
775  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
776  *
777  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
778  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
779  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
780  *
781  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
782  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
783  * reclaimers operating on the same zone and priority.
784  */
785 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
786                                    struct mem_cgroup *prev,
787                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
788 {
789         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
790         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
791         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
792         struct mem_cgroup *pos = NULL;
793
794         if (mem_cgroup_disabled())
795                 return NULL;
796
797         if (!root)
798                 root = root_mem_cgroup;
799
800         if (prev && !reclaim)
801                 pos = prev;
802
803         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
804                 if (prev)
805                         goto out;
806                 return root;
807         }
808
809         rcu_read_lock();
810
811         if (reclaim) {
812                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
813
814                 mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
815                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
816
817                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
818                         goto out_unlock;
819
820                 while (1) {
821                         pos = READ_ONCE(iter->position);
822                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
823                                 break;
824                         /*
825                          * css reference reached zero, so iter->position will
826                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
827                          * rely on this happening soon, because ->css_released
828                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
829                          * might block it. So we clear iter->position right
830                          * away.
831                          */
832                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
833                 }
834         }
835
836         if (pos)
837                 css = &pos->css;
838
839         for (;;) {
840                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
841                 if (!css) {
842                         /*
843                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
844                          * new one might jump in right at the end of
845                          * the hierarchy - make sure they see at least
846                          * one group and restart from the beginning.
847                          */
848                         if (!prev)
849                                 continue;
850                         break;
851                 }
852
853                 /*
854                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
855                  * is provided by the caller, so we know it's alive
856                  * and kicking, and don't take an extra reference.
857                  */
858                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
859
860                 if (css == &root->css)
861                         break;
862
863                 if (css_tryget(css))
864                         break;
865
866                 memcg = NULL;
867         }
868
869         if (reclaim) {
870                 /*
871                  * The position could have already been updated by a competing
872                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
873                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
874                  */
875                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
876
877                 if (pos)
878                         css_put(&pos->css);
879
880                 if (!memcg)
881                         iter->generation++;
882                 else if (!prev)
883                         reclaim->generation = iter->generation;
884         }
885
886 out_unlock:
887         rcu_read_unlock();
888 out:
889         if (prev && prev != root)
890                 css_put(&prev->css);
891
892         return memcg;
893 }
894
895 /**
896  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
897  * @root: hierarchy root
898  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
899  */
900 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
901                            struct mem_cgroup *prev)
902 {
903         if (!root)
904                 root = root_mem_cgroup;
905         if (prev && prev != root)
906                 css_put(&prev->css);
907 }
908
909 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
910 {
911         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
912         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
913         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
914         int nid, zid;
915         int i;
916
917         while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg))) {
918                 for_each_node(nid) {
919                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
920                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
921                                 for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
922                                         iter = &mz->iter[i];
923                                         cmpxchg(&iter->position,
924                                                 dead_memcg, NULL);
925                                 }
926                         }
927                 }
928         }
929 }
930
931 /*
932  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
933  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
934  * be used for reference counting.
935  */
936 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
937         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
938              iter != NULL;                              \
939              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
940
941 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
942         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
943              iter != NULL;                              \
944              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
945
946 /**
947  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
948  * @zone: zone of the wanted lruvec
949  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
950  *
951  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
952  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
953  * is disabled.
954  */
955 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
956                                       struct mem_cgroup *memcg)
957 {
958         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
959         struct lruvec *lruvec;
960
961         if (mem_cgroup_disabled()) {
962                 lruvec = &zone->lruvec;
963                 goto out;
964         }
965
966         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
967         lruvec = &mz->lruvec;
968 out:
969         /*
970          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
971          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
972          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
973          */
974         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
975                 lruvec->zone = zone;
976         return lruvec;
977 }
978
979 /**
980  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
981  * @page: the page
982  * @zone: zone of the page
983  *
984  * This function is only safe when following the LRU page isolation
985  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
986  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
987  */
988 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
989 {
990         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
991         struct mem_cgroup *memcg;
992         struct lruvec *lruvec;
993
994         if (mem_cgroup_disabled()) {
995                 lruvec = &zone->lruvec;
996                 goto out;
997         }
998
999         memcg = page->mem_cgroup;
1000         /*
1001          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1002          * possibly migrated - before they are charged.
1003          */
1004         if (!memcg)
1005                 memcg = root_mem_cgroup;
1006
1007         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1008         lruvec = &mz->lruvec;
1009 out:
1010         /*
1011          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1012          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1013          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1014          */
1015         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1016                 lruvec->zone = zone;
1017         return lruvec;
1018 }
1019
1020 /**
1021  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1022  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1023  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1024  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1025  *
1026  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1027  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1028  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1029  */
1030 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1031                                 int nr_pages)
1032 {
1033         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1034         unsigned long *lru_size;
1035         long size;
1036         bool empty;
1037
1038         __update_lru_size(lruvec, lru, nr_pages);
1039
1040         if (mem_cgroup_disabled())
1041                 return;
1042
1043         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1044         lru_size = mz->lru_size + lru;
1045         empty = list_empty(lruvec->lists + lru);
1046
1047         if (nr_pages < 0)
1048                 *lru_size += nr_pages;
1049
1050         size = *lru_size;
1051         if (WARN_ONCE(size < 0 || empty != !size,
1052                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld but %sempty\n",
1053                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size, empty ? "" : "not ")) {
1054                 VM_BUG_ON(1);
1055                 *lru_size = 0;
1056         }
1057
1058         if (nr_pages > 0)
1059                 *lru_size += nr_pages;
1060 }
1061
1062 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1063 {
1064         struct mem_cgroup *task_memcg;
1065         struct task_struct *p;
1066         bool ret;
1067
1068         p = find_lock_task_mm(task);
1069         if (p) {
1070                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1071                 task_unlock(p);
1072         } else {
1073                 /*
1074                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1075                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1076                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1077                  */
1078                 rcu_read_lock();
1079                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1080                 css_get(&task_memcg->css);
1081                 rcu_read_unlock();
1082         }
1083         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1084         css_put(&task_memcg->css);
1085         return ret;
1086 }
1087
1088 /**
1089  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1090  * @memcg: the memory cgroup
1091  *
1092  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1093  * pages.
1094  */
1095 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1096 {
1097         unsigned long margin = 0;
1098         unsigned long count;
1099         unsigned long limit;
1100
1101         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1102         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1103         if (count < limit)
1104                 margin = limit - count;
1105
1106         if (do_memsw_account()) {
1107                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1108                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1109                 if (count <= limit)
1110                         margin = min(margin, limit - count);
1111                 else
1112                         margin = 0;
1113         }
1114
1115         return margin;
1116 }
1117
1118 /*
1119  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1120  *
1121  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1122  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1123  * caused by "move".
1124  */
1125 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1126 {
1127         struct mem_cgroup *from;
1128         struct mem_cgroup *to;
1129         bool ret = false;
1130         /*
1131          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1132          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1133          */
1134         spin_lock(&mc.lock);
1135         from = mc.from;
1136         to = mc.to;
1137         if (!from)
1138                 goto unlock;
1139
1140         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1141                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1142 unlock:
1143         spin_unlock(&mc.lock);
1144         return ret;
1145 }
1146
1147 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1148 {
1149         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1150                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1151                         DEFINE_WAIT(wait);
1152                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1153                         /* moving charge context might have finished. */
1154                         if (mc.moving_task)
1155                                 schedule();
1156                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1157                         return true;
1158                 }
1159         }
1160         return false;
1161 }
1162
1163 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1164 /**
1165  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1166  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1167  * @p: Task that is going to be killed
1168  *
1169  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1170  * enabled
1171  */
1172 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1173 {
1174         struct mem_cgroup *iter;
1175         unsigned int i;
1176
1177         rcu_read_lock();
1178
1179         if (p) {
1180                 pr_info("Task in ");
1181                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1182                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1183         } else {
1184                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1185         }
1186
1187         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1188         pr_cont("\n");
1189
1190         rcu_read_unlock();
1191
1192         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1193                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1194                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1195         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1196                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1197                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1198         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1199                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1200                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1201
1202         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1203                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1204                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1205                 pr_cont(":");
1206
1207                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1208                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1209                                 continue;
1210                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1211                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1212                 }
1213
1214                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1215                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1216                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1217
1218                 pr_cont("\n");
1219         }
1220 }
1221
1222 /*
1223  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1224  * 1(self count) if no children.
1225  */
1226 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1227 {
1228         int num = 0;
1229         struct mem_cgroup *iter;
1230
1231         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1232                 num++;
1233         return num;
1234 }
1235
1236 /*
1237  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1238  */
1239 static unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1240 {
1241         unsigned long limit;
1242
1243         limit = memcg->memory.limit;
1244         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1245                 unsigned long memsw_limit;
1246                 unsigned long swap_limit;
1247
1248                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1249                 swap_limit = memcg->swap.limit;
1250                 swap_limit = min(swap_limit, (unsigned long)total_swap_pages);
1251                 limit = min(limit + swap_limit, memsw_limit);
1252         }
1253         return limit;
1254 }
1255
1256 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1257                                      int order)
1258 {
1259         struct oom_control oc = {
1260                 .zonelist = NULL,
1261                 .nodemask = NULL,
1262                 .memcg = memcg,
1263                 .gfp_mask = gfp_mask,
1264                 .order = order,
1265         };
1266         struct mem_cgroup *iter;
1267         unsigned long chosen_points = 0;
1268         unsigned long totalpages;
1269         unsigned int points = 0;
1270         struct task_struct *chosen = NULL;
1271
1272         mutex_lock(&oom_lock);
1273
1274         /*
1275          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1276          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1277          * quickly exit and free its memory.
1278          */
1279         if (fatal_signal_pending(current) || task_will_free_mem(current)) {
1280                 mark_oom_victim(current);
1281                 try_oom_reaper(current);
1282                 goto unlock;
1283         }
1284
1285         check_panic_on_oom(&oc, CONSTRAINT_MEMCG);
1286         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) ? : 1;
1287         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1288                 struct css_task_iter it;
1289                 struct task_struct *task;
1290
1291                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1292                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1293                         switch (oom_scan_process_thread(&oc, task, totalpages)) {
1294                         case OOM_SCAN_SELECT:
1295                                 if (chosen)
1296                                         put_task_struct(chosen);
1297                                 chosen = task;
1298                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1299                                 get_task_struct(chosen);
1300                                 /* fall through */
1301                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1302                                 continue;
1303                         case OOM_SCAN_ABORT:
1304                                 css_task_iter_end(&it);
1305                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1306                                 if (chosen)
1307                                         put_task_struct(chosen);
1308                                 /* Set a dummy value to return "true". */
1309                                 chosen = (void *) 1;
1310                                 goto unlock;
1311                         case OOM_SCAN_OK:
1312                                 break;
1313                         };
1314                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1315                         if (!points || points < chosen_points)
1316                                 continue;
1317                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1318                         if (points == chosen_points &&
1319                             thread_group_leader(chosen))
1320                                 continue;
1321
1322                         if (chosen)
1323                                 put_task_struct(chosen);
1324                         chosen = task;
1325                         chosen_points = points;
1326                         get_task_struct(chosen);
1327                 }
1328                 css_task_iter_end(&it);
1329         }
1330
1331         if (chosen) {
1332                 points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1333                 oom_kill_process(&oc, chosen, points, totalpages,
1334                                  "Memory cgroup out of memory");
1335         }
1336 unlock:
1337         mutex_unlock(&oom_lock);
1338         return chosen;
1339 }
1340
1341 #if MAX_NUMNODES > 1
1342
1343 /**
1344  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1345  * @memcg: the target memcg
1346  * @nid: the node ID to be checked.
1347  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1348  *
1349  * This function returns whether the specified memcg contains any
1350  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1351  * pages in the node.
1352  */
1353 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1354                 int nid, bool noswap)
1355 {
1356         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1357                 return true;
1358         if (noswap || !total_swap_pages)
1359                 return false;
1360         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1361                 return true;
1362         return false;
1363
1364 }
1365
1366 /*
1367  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1368  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1369  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1370  *
1371  */
1372 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1373 {
1374         int nid;
1375         /*
1376          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1377          * pagein/pageout changes since the last update.
1378          */
1379         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1380                 return;
1381         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1382                 return;
1383
1384         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1385         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1386
1387         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1388
1389                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1390                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1391         }
1392
1393         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1394         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1395 }
1396
1397 /*
1398  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1399  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1400  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1401  *
1402  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1403  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1404  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1405  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1406  *
1407  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1408  */
1409 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1410 {
1411         int node;
1412
1413         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1414         node = memcg->last_scanned_node;
1415
1416         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1417         /*
1418          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1419          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1420          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1421          */
1422         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1423                 node = numa_node_id();
1424
1425         memcg->last_scanned_node = node;
1426         return node;
1427 }
1428 #else
1429 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1430 {
1431         return 0;
1432 }
1433 #endif
1434
1435 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1436                                    struct zone *zone,
1437                                    gfp_t gfp_mask,
1438                                    unsigned long *total_scanned)
1439 {
1440         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1441         int total = 0;
1442         int loop = 0;
1443         unsigned long excess;
1444         unsigned long nr_scanned;
1445         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1446                 .zone = zone,
1447                 .priority = 0,
1448         };
1449
1450         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1451
1452         while (1) {
1453                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1454                 if (!victim) {
1455                         loop++;
1456                         if (loop >= 2) {
1457                                 /*
1458                                  * If we have not been able to reclaim
1459                                  * anything, it might because there are
1460                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1461                                  */
1462                                 if (!total)
1463                                         break;
1464                                 /*
1465                                  * We want to do more targeted reclaim.
1466                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1467                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1468                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1469                                  */
1470                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1471                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1472                                         break;
1473                         }
1474                         continue;
1475                 }
1476                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1477                                                      zone, &nr_scanned);
1478                 *total_scanned += nr_scanned;
1479                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1480                         break;
1481         }
1482         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1483         return total;
1484 }
1485
1486 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1487 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1488         .name = "memcg_oom_lock",
1489 };
1490 #endif
1491
1492 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1493
1494 /*
1495  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1496  * If someone is running, return false.
1497  */
1498 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1499 {
1500         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1501
1502         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1503
1504         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1505                 if (iter->oom_lock) {
1506                         /*
1507                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1508                          * so we cannot give a lock.
1509                          */
1510                         failed = iter;
1511                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1512                         break;
1513                 } else
1514                         iter->oom_lock = true;
1515         }
1516
1517         if (failed) {
1518                 /*
1519                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1520                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1521                  */
1522                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1523                         if (iter == failed) {
1524                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1525                                 break;
1526                         }
1527                         iter->oom_lock = false;
1528                 }
1529         } else
1530                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1531
1532         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1533
1534         return !failed;
1535 }
1536
1537 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1538 {
1539         struct mem_cgroup *iter;
1540
1541         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1542         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1543         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1544                 iter->oom_lock = false;
1545         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1546 }
1547
1548 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1549 {
1550         struct mem_cgroup *iter;
1551
1552         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1553         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1554                 iter->under_oom++;
1555         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1556 }
1557
1558 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1559 {
1560         struct mem_cgroup *iter;
1561
1562         /*
1563          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1564          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1565          */
1566         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1567         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1568                 if (iter->under_oom > 0)
1569                         iter->under_oom--;
1570         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1571 }
1572
1573 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1574
1575 struct oom_wait_info {
1576         struct mem_cgroup *memcg;
1577         wait_queue_t    wait;
1578 };
1579
1580 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1581         unsigned mode, int sync, void *arg)
1582 {
1583         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1584         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1585         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1586
1587         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1588         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1589
1590         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1591             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1592                 return 0;
1593         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1594 }
1595
1596 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1597 {
1598         /*
1599          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1600          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1601          * this function is called as a result of userland actions
1602          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1603          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1604          * triggering notification.
1605          */
1606         if (memcg && memcg->under_oom)
1607                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1608 }
1609
1610 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1611 {
1612         if (!current->memcg_may_oom)
1613                 return;
1614         /*
1615          * We are in the middle of the charge context here, so we
1616          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1617          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1618          *
1619          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1620          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1621          * invocation might not even be necessary.
1622          *
1623          * That's why we don't do anything here except remember the
1624          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1625          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1626          * and when we know whether the fault was overall successful.
1627          */
1628         css_get(&memcg->css);
1629         current->memcg_in_oom = memcg;
1630         current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1631         current->memcg_oom_order = order;
1632 }
1633
1634 /**
1635  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1636  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1637  *
1638  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1639  * handler was enabled.
1640  *
1641  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1642  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1643  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1644  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1645  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1646  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1647  *
1648  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1649  * completed, %false otherwise.
1650  */
1651 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1652 {
1653         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1654         struct oom_wait_info owait;
1655         bool locked;
1656
1657         /* OOM is global, do not handle */
1658         if (!memcg)
1659                 return false;
1660
1661         if (!handle || oom_killer_disabled)
1662                 goto cleanup;
1663
1664         owait.memcg = memcg;
1665         owait.wait.flags = 0;
1666         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1667         owait.wait.private = current;
1668         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1669
1670         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1671         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1672
1673         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1674
1675         if (locked)
1676                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1677
1678         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1679                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1680                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1681                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1682                                          current->memcg_oom_order);
1683         } else {
1684                 schedule();
1685                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1686                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1687         }
1688
1689         if (locked) {
1690                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1691                 /*
1692                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1693                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1694                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1695                  */
1696                 memcg_oom_recover(memcg);
1697         }
1698 cleanup:
1699         current->memcg_in_oom = NULL;
1700         css_put(&memcg->css);
1701         return true;
1702 }
1703
1704 /**
1705  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1706  * @page: the page
1707  *
1708  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1709  * another cgroup and stabilizes their page->mem_cgroup binding.
1710  */
1711 void lock_page_memcg(struct page *page)
1712 {
1713         struct mem_cgroup *memcg;
1714         unsigned long flags;
1715
1716         /*
1717          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1718          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1719          * because page moving starts with an RCU grace period.
1720          */
1721         rcu_read_lock();
1722
1723         if (mem_cgroup_disabled())
1724                 return;
1725 again:
1726         memcg = page->mem_cgroup;
1727         if (unlikely(!memcg))
1728                 return;
1729
1730         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1731                 return;
1732
1733         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1734         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1735                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1736                 goto again;
1737         }
1738
1739         /*
1740          * When charge migration first begins, we can have locked and
1741          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1742          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1743          */
1744         memcg->move_lock_task = current;
1745         memcg->move_lock_flags = flags;
1746
1747         return;
1748 }
1749 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1750
1751 /**
1752  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1753  * @page: the page
1754  */
1755 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1756 {
1757         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
1758
1759         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1760                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1761
1762                 memcg->move_lock_task = NULL;
1763                 memcg->move_lock_flags = 0;
1764
1765                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1766         }
1767
1768         rcu_read_unlock();
1769 }
1770 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1771
1772 /*
1773  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1774  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1775  */
1776 #define CHARGE_BATCH    32U
1777 struct memcg_stock_pcp {
1778         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1779         unsigned int nr_pages;
1780         struct work_struct work;
1781         unsigned long flags;
1782 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1783 };
1784 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1785 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1786
1787 /**
1788  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1789  * @memcg: memcg to consume from.
1790  * @nr_pages: how many pages to charge.
1791  *
1792  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1793  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1794  * service an allocation will refill the stock.
1795  *
1796  * returns true if successful, false otherwise.
1797  */
1798 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1799 {
1800         struct memcg_stock_pcp *stock;
1801         bool ret = false;
1802
1803         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1804                 return ret;
1805
1806         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1807         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1808                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1809                 ret = true;
1810         }
1811         put_cpu_var(memcg_stock);
1812         return ret;
1813 }
1814
1815 /*
1816  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1817  */
1818 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1819 {
1820         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1821
1822         if (stock->nr_pages) {
1823                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1824                 if (do_memsw_account())
1825                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1826                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1827                 stock->nr_pages = 0;
1828         }
1829         stock->cached = NULL;
1830 }
1831
1832 /*
1833  * This must be called under preempt disabled or must be called by
1834  * a thread which is pinned to local cpu.
1835  */
1836 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1837 {
1838         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1839         drain_stock(stock);
1840         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1841 }
1842
1843 /*
1844  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1845  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1846  */
1847 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1848 {
1849         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1850
1851         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1852                 drain_stock(stock);
1853                 stock->cached = memcg;
1854         }
1855         stock->nr_pages += nr_pages;
1856         put_cpu_var(memcg_stock);
1857 }
1858
1859 /*
1860  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1861  * of the hierarchy under it.
1862  */
1863 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1864 {
1865         int cpu, curcpu;
1866
1867         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1868         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1869                 return;
1870         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1871         get_online_cpus();
1872         curcpu = get_cpu();
1873         for_each_online_cpu(cpu) {
1874                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1875                 struct mem_cgroup *memcg;
1876
1877                 memcg = stock->cached;
1878                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1879                         continue;
1880                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1881                         continue;
1882                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1883                         if (cpu == curcpu)
1884                                 drain_local_stock(&stock->work);
1885                         else
1886                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1887                 }
1888         }
1889         put_cpu();
1890         put_online_cpus();
1891         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1892 }
1893
1894 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
1895                                         unsigned long action,
1896                                         void *hcpu)
1897 {
1898         int cpu = (unsigned long)hcpu;
1899         struct memcg_stock_pcp *stock;
1900
1901         if (action == CPU_ONLINE)
1902                 return NOTIFY_OK;
1903
1904         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
1905                 return NOTIFY_OK;
1906
1907         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1908         drain_stock(stock);
1909         return NOTIFY_OK;
1910 }
1911
1912 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
1913                          unsigned int nr_pages,
1914                          gfp_t gfp_mask)
1915 {
1916         do {
1917                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
1918                         continue;
1919                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
1920                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
1921         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1922 }
1923
1924 static void high_work_func(struct work_struct *work)
1925 {
1926         struct mem_cgroup *memcg;
1927
1928         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
1929         reclaim_high(memcg, CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
1930 }
1931
1932 /*
1933  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
1934  * and reclaims memory over the high limit.
1935  */
1936 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
1937 {
1938         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
1939         struct mem_cgroup *memcg;
1940
1941         if (likely(!nr_pages))
1942                 return;
1943
1944         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1945         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
1946         css_put(&memcg->css);
1947         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
1948 }
1949
1950 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1951                       unsigned int nr_pages)
1952 {
1953         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1954         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1955         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1956         struct page_counter *counter;
1957         unsigned long nr_reclaimed;
1958         bool may_swap = true;
1959         bool drained = false;
1960
1961         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
1962                 return 0;
1963 retry:
1964         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
1965                 return 0;
1966
1967         if (!do_memsw_account() ||
1968             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
1969                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
1970                         goto done_restock;
1971                 if (do_memsw_account())
1972                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
1973                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
1974         } else {
1975                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
1976                 may_swap = false;
1977         }
1978
1979         if (batch > nr_pages) {
1980                 batch = nr_pages;
1981                 goto retry;
1982         }
1983
1984         /*
1985          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
1986          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
1987          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
1988          * free their memory.
1989          */
1990         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
1991                      fatal_signal_pending(current) ||
1992                      current->flags & PF_EXITING))
1993                 goto force;
1994
1995         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
1996                 goto nomem;
1997
1998         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
1999                 goto nomem;
2000
2001         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
2002
2003         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2004                                                     gfp_mask, may_swap);
2005
2006         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2007                 goto retry;
2008
2009         if (!drained) {
2010                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2011                 drained = true;
2012                 goto retry;
2013         }
2014
2015         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2016                 goto nomem;
2017         /*
2018          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2019          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2020          * before killing the task.
2021          *
2022          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2023          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2024          * to regular pages anyway in case of failure.
2025          */
2026         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2027                 goto retry;
2028         /*
2029          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2030          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2031          */
2032         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2033                 goto retry;
2034
2035         if (nr_retries--)
2036                 goto retry;
2037
2038         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2039                 goto force;
2040
2041         if (fatal_signal_pending(current))
2042                 goto force;
2043
2044         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
2045
2046         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2047                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2048 nomem:
2049         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2050                 return -ENOMEM;
2051 force:
2052         /*
2053          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2054          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2055          * temporarily by force charging it.
2056          */
2057         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2058         if (do_memsw_account())
2059                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2060         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2061
2062         return 0;
2063
2064 done_restock:
2065         css_get_many(&memcg->css, batch);
2066         if (batch > nr_pages)
2067                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2068
2069         /*
2070          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2071          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2072          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2073          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2074          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2075          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2076          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2077          */
2078         do {
2079                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2080                         /* Don't bother a random interrupted task */
2081                         if (in_interrupt()) {
2082                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2083                                 break;
2084                         }
2085                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2086                         set_notify_resume(current);
2087                         break;
2088                 }
2089         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2090
2091         return 0;
2092 }
2093
2094 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2095 {
2096         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2097                 return;
2098
2099         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2100         if (do_memsw_account())
2101                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2102
2103         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2104 }
2105
2106 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2107 {
2108         struct zone *zone = page_zone(page);
2109
2110         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2111         if (PageLRU(page)) {
2112                 struct lruvec *lruvec;
2113
2114                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2115                 ClearPageLRU(page);
2116                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2117                 *isolated = 1;
2118         } else
2119                 *isolated = 0;
2120 }
2121
2122 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2123 {
2124         struct zone *zone = page_zone(page);
2125
2126         if (isolated) {
2127                 struct lruvec *lruvec;
2128
2129                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2130                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2131                 SetPageLRU(page);
2132                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2133         }
2134         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2135 }
2136
2137 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2138                           bool lrucare)
2139 {
2140         int isolated;
2141
2142         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2143
2144         /*
2145          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2146          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2147          */
2148         if (lrucare)
2149                 lock_page_lru(page, &isolated);
2150
2151         /*
2152          * Nobody should be changing or seriously looking at
2153          * page->mem_cgroup at this point:
2154          *
2155          * - the page is uncharged
2156          *
2157          * - the page is off-LRU
2158          *
2159          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2160          *   a locked page table
2161          *
2162          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2163          *   have the page locked
2164          */
2165         page->mem_cgroup = memcg;
2166
2167         if (lrucare)
2168                 unlock_page_lru(page, isolated);
2169 }
2170
2171 #ifndef CONFIG_SLOB
2172 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2173 {
2174         int id, size;
2175         int err;
2176
2177         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2178                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2179         if (id < 0)
2180                 return id;
2181
2182         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2183                 return id;
2184
2185         /*
2186          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2187          * so we have to grow them.
2188          */
2189         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2190
2191         size = 2 * (id + 1);
2192         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2193                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2194         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2195                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2196
2197         err = memcg_update_all_caches(size);
2198         if (!err)
2199                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2200         if (!err)
2201                 memcg_nr_cache_ids = size;
2202
2203         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2204
2205         if (err) {
2206                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2207                 return err;
2208         }
2209         return id;
2210 }
2211
2212 static void memcg_free_cache_id(int id)
2213 {
2214         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2215 }
2216
2217 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2218         struct mem_cgroup *memcg;
2219         struct kmem_cache *cachep;
2220         struct work_struct work;
2221 };
2222
2223 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2224 {
2225         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2226                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2227         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2228         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2229
2230         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2231
2232         css_put(&memcg->css);
2233         kfree(cw);
2234 }
2235
2236 /*
2237  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2238  */
2239 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2240                                                struct kmem_cache *cachep)
2241 {
2242         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2243
2244         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2245         if (!cw)
2246                 return;
2247
2248         css_get(&memcg->css);
2249
2250         cw->memcg = memcg;
2251         cw->cachep = cachep;
2252         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2253
2254         schedule_work(&cw->work);
2255 }
2256
2257 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2258                                              struct kmem_cache *cachep)
2259 {
2260         /*
2261          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2262          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2263          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2264          *
2265          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2266          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2267          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2268          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2269          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2270          */
2271         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2272         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2273         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2274 }
2275
2276 /*
2277  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2278  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2279  *
2280  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
2281  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
2282  * in a workqueue.
2283  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
2284  * the original cache.
2285  *
2286  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
2287  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
2288  */
2289 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
2290 {
2291         struct mem_cgroup *memcg;
2292         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2293         int kmemcg_id;
2294
2295         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2296
2297         if (cachep->flags & SLAB_ACCOUNT)
2298                 gfp |= __GFP_ACCOUNT;
2299
2300         if (!(gfp & __GFP_ACCOUNT))
2301                 return cachep;
2302
2303         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2304                 return cachep;
2305
2306         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2307         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2308         if (kmemcg_id < 0)
2309                 goto out;
2310
2311         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2312         if (likely(memcg_cachep))
2313                 return memcg_cachep;
2314
2315         /*
2316          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2317          * context), we could be be predictable and return right away.
2318          * This would guarantee that the allocation being performed
2319          * already belongs in the new cache.
2320          *
2321          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2322          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2323          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2324          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2325          * defer everything.
2326          */
2327         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2328 out:
2329         css_put(&memcg->css);
2330         return cachep;
2331 }
2332
2333 void __memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2334 {
2335         if (!is_root_cache(cachep))
2336                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2337 }
2338
2339 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2340                               struct mem_cgroup *memcg)
2341 {
2342         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2343         struct page_counter *counter;
2344         int ret;
2345
2346         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2347         if (ret)
2348                 return ret;
2349
2350         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2351             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2352                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2353                 return -ENOMEM;
2354         }
2355
2356         page->mem_cgroup = memcg;
2357
2358         return 0;
2359 }
2360
2361 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2362 {
2363         struct mem_cgroup *memcg;
2364         int ret = 0;
2365
2366         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2367         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
2368                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2369         css_put(&memcg->css);
2370         return ret;
2371 }
2372
2373 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2374 {
2375         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2376         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2377
2378         if (!memcg)
2379                 return;
2380
2381         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2382
2383         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2384                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2385
2386         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2387         if (do_memsw_account())
2388                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2389
2390         page->mem_cgroup = NULL;
2391         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2392 }
2393 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2394
2395 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2396
2397 /*
2398  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2399  * zone->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2400  */
2401 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2402 {
2403         int i;
2404
2405         if (mem_cgroup_disabled())
2406                 return;
2407
2408         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2409                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2410
2411         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2412                        HPAGE_PMD_NR);
2413 }
2414 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2415
2416 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2417 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2418                                          bool charge)
2419 {
2420         int val = (charge) ? 1 : -1;
2421         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2422 }
2423
2424 /**
2425  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2426  * @entry: swap entry to be moved
2427  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2428  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2429  *
2430  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2431  * as the mem_cgroup's id of @from.
2432  *
2433  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2434  *
2435  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2436  * both res and memsw, and called css_get().
2437  */
2438 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2439                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2440 {
2441         unsigned short old_id, new_id;
2442
2443         old_id = mem_cgroup_id(from);
2444         new_id = mem_cgroup_id(to);
2445
2446         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2447                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2448                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2449                 return 0;
2450         }
2451         return -EINVAL;
2452 }
2453 #else
2454 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2455                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2456 {
2457         return -EINVAL;
2458 }
2459 #endif
2460
2461 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2462
2463 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2464                                    unsigned long limit)
2465 {
2466         unsigned long curusage;
2467         unsigned long oldusage;
2468         bool enlarge = false;
2469         int retry_count;
2470         int ret;
2471
2472         /*
2473          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2474          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2475          * of # of children which we should visit in this loop.
2476          */
2477         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2478                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2479
2480         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2481
2482         do {
2483                 if (signal_pending(current)) {
2484                         ret = -EINTR;
2485                         break;
2486                 }
2487
2488                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2489                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2490                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2491                         ret = -EINVAL;
2492                         break;
2493                 }
2494                 if (limit > memcg->memory.limit)
2495                         enlarge = true;
2496                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2497                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2498
2499                 if (!ret)
2500                         break;
2501
2502                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2503
2504                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2505                 /* Usage is reduced ? */
2506                 if (curusage >= oldusage)
2507                         retry_count--;
2508                 else
2509                         oldusage = curusage;
2510         } while (retry_count);
2511
2512         if (!ret && enlarge)
2513                 memcg_oom_recover(memcg);
2514
2515         return ret;
2516 }
2517
2518 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2519                                          unsigned long limit)
2520 {
2521         unsigned long curusage;
2522         unsigned long oldusage;
2523         bool enlarge = false;
2524         int retry_count;
2525         int ret;
2526
2527         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2528         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2529                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2530
2531         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2532
2533         do {
2534                 if (signal_pending(current)) {
2535                         ret = -EINTR;
2536                         break;
2537                 }
2538
2539                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2540                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2541                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2542                         ret = -EINVAL;
2543                         break;
2544                 }
2545                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2546                         enlarge = true;
2547                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2548                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2549
2550                 if (!ret)
2551                         break;
2552
2553                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2554
2555                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2556                 /* Usage is reduced ? */
2557                 if (curusage >= oldusage)
2558                         retry_count--;
2559                 else
2560                         oldusage = curusage;
2561         } while (retry_count);
2562
2563         if (!ret && enlarge)
2564                 memcg_oom_recover(memcg);
2565
2566         return ret;
2567 }
2568
2569 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
2570                                             gfp_t gfp_mask,
2571                                             unsigned long *total_scanned)
2572 {
2573         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2574         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
2575         unsigned long reclaimed;
2576         int loop = 0;
2577         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
2578         unsigned long excess;
2579         unsigned long nr_scanned;
2580
2581         if (order > 0)
2582                 return 0;
2583
2584         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
2585         /*
2586          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2587          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2588          * pressure
2589          */
2590         do {
2591                 if (next_mz)
2592                         mz = next_mz;
2593                 else
2594                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2595                 if (!mz)
2596                         break;
2597
2598                 nr_scanned = 0;
2599                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
2600                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2601                 nr_reclaimed += reclaimed;
2602                 *total_scanned += nr_scanned;
2603                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2604                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2605
2606                 /*
2607                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2608                  * it is time to move on to the next cgroup
2609                  */
2610                 next_mz = NULL;
2611                 if (!reclaimed)
2612                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2613
2614                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2615                 /*
2616                  * One school of thought says that we should not add
2617                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2618                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2619                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2620                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2621                  * term TODO.
2622                  */
2623                 /* If excess == 0, no tree ops */
2624                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2625                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2626                 css_put(&mz->memcg->css);
2627                 loop++;
2628                 /*
2629                  * Could not reclaim anything and there are no more
2630                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2631                  * reclaiming anything.
2632                  */
2633                 if (!nr_reclaimed &&
2634                         (next_mz == NULL ||
2635                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2636                         break;
2637         } while (!nr_reclaimed);
2638         if (next_mz)
2639                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2640         return nr_reclaimed;
2641 }
2642
2643 /*
2644  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2645  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2646  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2647  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2648  */
2649 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2650 {
2651         bool ret;
2652
2653         rcu_read_lock();
2654         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2655         rcu_read_unlock();
2656         return ret;
2657 }
2658
2659 /*
2660  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2661  *
2662  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2663  */
2664 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2665 {
2666         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2667
2668         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2669         lru_add_drain_all();
2670         /* try to free all pages in this cgroup */
2671         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2672                 int progress;
2673
2674                 if (signal_pending(current))
2675                         return -EINTR;
2676
2677                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2678                                                         GFP_KERNEL, true);
2679                 if (!progress) {
2680                         nr_retries--;
2681                         /* maybe some writeback is necessary */
2682                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2683                 }
2684
2685         }
2686
2687         return 0;
2688 }
2689
2690 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2691                                             char *buf, size_t nbytes,
2692                                             loff_t off)
2693 {
2694         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2695
2696         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2697                 return -EINVAL;
2698         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2699 }
2700
2701 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2702                                      struct cftype *cft)
2703 {
2704         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2705 }
2706
2707 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2708                                       struct cftype *cft, u64 val)
2709 {
2710         int retval = 0;
2711         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2712         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2713
2714         if (memcg->use_hierarchy == val)
2715                 return 0;
2716
2717         /*
2718          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2719          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2720          * occur, provided the current cgroup has no children.
2721          *
2722          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2723          * set if there are no children.
2724          */
2725         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2726                                 (val == 1 || val == 0)) {
2727                 if (!memcg_has_children(memcg))
2728                         memcg->use_hierarchy = val;
2729                 else
2730                         retval = -EBUSY;
2731         } else
2732                 retval = -EINVAL;
2733
2734         return retval;
2735 }
2736
2737 static void tree_stat(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *stat)
2738 {
2739         struct mem_cgroup *iter;
2740         int i;
2741
2742         memset(stat, 0, sizeof(*stat) * MEMCG_NR_STAT);
2743
2744         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2745                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
2746                         stat[i] += mem_cgroup_read_stat(iter, i);
2747         }
2748 }
2749
2750 static void tree_events(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *events)
2751 {
2752         struct mem_cgroup *iter;
2753         int i;
2754
2755         memset(events, 0, sizeof(*events) * MEMCG_NR_EVENTS);
2756
2757         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2758                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_EVENTS; i++)
2759                         events[i] += mem_cgroup_read_events(iter, i);
2760         }
2761 }
2762
2763 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2764 {
2765         unsigned long val = 0;
2766
2767         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2768                 struct mem_cgroup *iter;
2769
2770                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2771                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2772                                         MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
2773                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2774                                         MEM_CGROUP_STAT_RSS);
2775                         if (swap)
2776                                 val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2777                                                 MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
2778                 }
2779         } else {
2780                 if (!swap)
2781                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2782                 else
2783                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2784         }
2785         return val;
2786 }
2787
2788 enum {
2789         RES_USAGE,
2790         RES_LIMIT,
2791         RES_MAX_USAGE,
2792         RES_FAILCNT,
2793         RES_SOFT_LIMIT,
2794 };
2795
2796 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2797                                struct cftype *cft)
2798 {
2799         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2800         struct page_counter *counter;
2801
2802         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2803         case _MEM:
2804                 counter = &memcg->memory;
2805                 break;
2806         case _MEMSWAP:
2807                 counter = &memcg->memsw;
2808                 break;
2809         case _KMEM:
2810                 counter = &memcg->kmem;
2811                 break;
2812         case _TCP:
2813                 counter = &memcg->tcpmem;
2814                 break;
2815         default:
2816                 BUG();
2817         }
2818
2819         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2820         case RES_USAGE:
2821                 if (counter == &memcg->memory)
2822                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
2823                 if (counter == &memcg->memsw)
2824                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
2825                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2826         case RES_LIMIT:
2827                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2828         case RES_MAX_USAGE:
2829                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2830         case RES_FAILCNT:
2831                 return counter->failcnt;
2832         case RES_SOFT_LIMIT:
2833                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2834         default:
2835                 BUG();
2836         }
2837 }
2838
2839 #ifndef CONFIG_SLOB
2840 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2841 {
2842         int memcg_id;
2843
2844         if (cgroup_memory_nokmem)
2845                 return 0;
2846
2847         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2848         BUG_ON(memcg->kmem_state);
2849
2850         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2851         if (memcg_id < 0)
2852                 return memcg_id;
2853
2854         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2855         /*
2856          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
2857          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2858          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2859          * patched.
2860          */
2861         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2862         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
2863
2864         return 0;
2865 }
2866
2867 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2868 {
2869         struct cgroup_subsys_state *css;
2870         struct mem_cgroup *parent, *child;
2871         int kmemcg_id;
2872
2873         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
2874                 return;
2875         /*
2876          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
2877          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
2878          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
2879          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
2880          */
2881         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
2882
2883         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
2884
2885         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
2886         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
2887
2888         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2889         if (!parent)
2890                 parent = root_mem_cgroup;
2891
2892         /*
2893          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
2894          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
2895          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
2896          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
2897          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
2898          * memcg_drain_all_list_lrus().
2899          */
2900         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
2901         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
2902                 child = mem_cgroup_from_css(css);
2903                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
2904                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
2905                 if (!memcg->use_hierarchy)
2906                         break;
2907         }
2908         rcu_read_unlock();
2909
2910         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
2911
2912         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
2913 }
2914
2915 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2916 {
2917         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
2918         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
2919                 memcg_offline_kmem(memcg);
2920
2921         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
2922                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
2923                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
2924                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
2925         }
2926 }
2927 #else
2928 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2929 {
2930         return 0;
2931 }
2932 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2933 {
2934 }
2935 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2936 {
2937 }
2938 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2939
2940 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2941                                    unsigned long limit)
2942 {
2943         int ret;
2944
2945         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2946         ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
2947         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2948         return ret;
2949 }
2950
2951 static int memcg_update_tcp_limit(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long limit)
2952 {
2953         int ret;
2954
2955         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2956
2957         ret = page_counter_limit(&memcg->tcpmem, limit);
2958         if (ret)
2959                 goto out;
2960
2961         if (!memcg->tcpmem_active) {
2962                 /*
2963                  * The active flag needs to be written after the static_key
2964                  * update. This is what guarantees that the socket activation
2965                  * function is the last one to run. See sock_update_memcg() for
2966                  * details, and note that we don't mark any socket as belonging
2967                  * to this memcg until that flag is up.
2968                  *
2969                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
2970                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
2971                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
2972                  * yet, we'll lose accounting.
2973                  *
2974                  * We never race with the readers in sock_update_memcg(),
2975                  * because when this value change, the code to process it is not
2976                  * patched in yet.
2977                  */
2978                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
2979                 memcg->tcpmem_active = true;
2980         }
2981 out:
2982         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2983         return ret;
2984 }
2985
2986 /*
2987  * The user of this function is...
2988  * RES_LIMIT.
2989  */
2990 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
2991                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2992 {
2993         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2994         unsigned long nr_pages;
2995         int ret;
2996
2997         buf = strstrip(buf);
2998         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
2999         if (ret)
3000                 return ret;
3001
3002         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3003         case RES_LIMIT:
3004                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3005                         ret = -EINVAL;
3006                         break;
3007                 }
3008                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3009                 case _MEM:
3010                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
3011                         break;
3012                 case _MEMSWAP:
3013                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
3014                         break;
3015                 case _KMEM:
3016                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3017                         break;
3018                 case _TCP:
3019                         ret = memcg_update_tcp_limit(memcg, nr_pages);
3020                         break;
3021                 }
3022                 break;
3023         case RES_SOFT_LIMIT:
3024                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3025                 ret = 0;
3026                 break;
3027         }
3028         return ret ?: nbytes;
3029 }
3030
3031 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3032                                 size_t nbytes, loff_t off)
3033 {
3034         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3035         struct page_counter *counter;
3036
3037         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3038         case _MEM:
3039                 counter = &memcg->memory;
3040                 break;
3041         case _MEMSWAP:
3042                 counter = &memcg->memsw;
3043                 break;
3044         case _KMEM:
3045                 counter = &memcg->kmem;
3046                 break;
3047         case _TCP:
3048                 counter = &memcg->tcpmem;
3049                 break;
3050         default:
3051                 BUG();
3052         }
3053
3054         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3055         case RES_MAX_USAGE:
3056                 page_counter_reset_watermark(counter);
3057                 break;
3058         case RES_FAILCNT:
3059                 counter->failcnt = 0;
3060                 break;
3061         default:
3062                 BUG();
3063         }
3064
3065         return nbytes;
3066 }
3067
3068 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3069                                         struct cftype *cft)
3070 {
3071         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3072 }
3073
3074 #ifdef CONFIG_MMU
3075 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3076                                         struct cftype *cft, u64 val)
3077 {
3078         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3079
3080         if (val & ~MOVE_MASK)
3081                 return -EINVAL;
3082
3083         /*
3084          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3085          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3086          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3087          * affect task migrations starting after the change.
3088          */
3089         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3090         return 0;
3091 }
3092 #else
3093 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3094                                         struct cftype *cft, u64 val)
3095 {
3096         return -ENOSYS;
3097 }
3098 #endif
3099
3100 #ifdef CONFIG_NUMA
3101 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3102 {
3103         struct numa_stat {
3104                 const char *name;
3105                 unsigned int lru_mask;
3106         };
3107
3108         static const struct numa_stat stats[] = {
3109                 { "total", LRU_ALL },
3110                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3111                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3112                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3113         };
3114         const struct numa_stat *stat;
3115         int nid;
3116         unsigned long nr;
3117         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3118
3119         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3120                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3121                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3122                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3123                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3124                                                           stat->lru_mask);
3125                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3126                 }
3127                 seq_putc(m, '\n');
3128         }
3129
3130         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3131                 struct mem_cgroup *iter;
3132
3133                 nr = 0;
3134                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3135                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3136                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3137                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3138                         nr = 0;
3139                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3140                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3141                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3142                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3143                 }
3144                 seq_putc(m, '\n');
3145         }
3146
3147         return 0;
3148 }
3149 #endif /* CONFIG_NUMA */
3150
3151 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3152 {
3153         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3154         unsigned long memory, memsw;
3155         struct mem_cgroup *mi;
3156         unsigned int i;
3157
3158         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3159                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3160         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3161                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3162         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3163
3164         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3165                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3166                         continue;
3167                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3168                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3169         }
3170
3171         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3172                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3173                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3174
3175         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3176                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3177                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3178
3179         /* Hierarchical information */
3180         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3181         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3182                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3183                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3184         }
3185         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3186                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3187         if (do_memsw_account())
3188                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3189                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3190
3191         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3192                 unsigned long long val = 0;
3193
3194                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3195                         continue;
3196                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3197                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3198                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3199         }
3200
3201         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3202                 unsigned long long val = 0;
3203
3204                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3205                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3206                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3207                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3208         }
3209
3210         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3211                 unsigned long long val = 0;
3212
3213                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3214                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3215                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3216         }
3217
3218 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3219         {
3220                 int nid, zid;
3221                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3222                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3223                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3224                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3225
3226                 for_each_online_node(nid)
3227                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3228                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
3229                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3230
3231                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3232                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3233                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3234                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3235                         }
3236                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3237                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3238                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3239                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3240         }
3241 #endif
3242
3243         return 0;
3244 }
3245
3246 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3247                                       struct cftype *cft)
3248 {
3249         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3250
3251         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3252 }
3253
3254 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3255                                        struct cftype *cft, u64 val)
3256 {
3257         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3258
3259         if (val > 100)
3260                 return -EINVAL;
3261
3262         if (css->parent)
3263                 memcg->swappiness = val;
3264         else
3265                 vm_swappiness = val;
3266
3267         return 0;
3268 }
3269
3270 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3271 {
3272         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3273         unsigned long usage;
3274         int i;
3275
3276         rcu_read_lock();
3277         if (!swap)
3278                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3279         else
3280                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3281
3282         if (!t)
3283                 goto unlock;
3284
3285         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3286
3287         /*
3288          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3289          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3290          * call of __mem_cgroup_threshold().
3291          */
3292         i = t->current_threshold;
3293
3294         /*
3295          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3296          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3297          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3298          * only one element of the array here.
3299          */
3300         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3301                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3302
3303         /* i = current_threshold + 1 */
3304         i++;
3305
3306         /*
3307          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3308          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3309          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3310          * only one element of the array here.
3311          */
3312         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3313                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3314
3315         /* Update current_threshold */
3316         t->current_threshold = i - 1;
3317 unlock:
3318         rcu_read_unlock();
3319 }
3320
3321 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3322 {
3323         while (memcg) {
3324                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3325                 if (do_memsw_account())
3326                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3327
3328                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3329         }
3330 }
3331
3332 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3333 {
3334         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3335         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3336
3337         if (_a->threshold > _b->threshold)
3338                 return 1;
3339
3340         if (_a->threshold < _b->threshold)
3341                 return -1;
3342
3343         return 0;
3344 }
3345
3346 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3347 {
3348         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3349
3350         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3351
3352         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3353                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3354
3355         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3356         return 0;
3357 }
3358
3359 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3360 {
3361         struct mem_cgroup *iter;
3362
3363         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3364                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3365 }
3366
3367 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3368         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3369 {
3370         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3371         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3372         unsigned long threshold;
3373         unsigned long usage;
3374         int i, size, ret;
3375
3376         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3377         if (ret)
3378                 return ret;
3379
3380         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3381
3382         if (type == _MEM) {
3383                 thresholds = &memcg->thresholds;
3384                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3385         } else if (type == _MEMSWAP) {
3386                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3387                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3388         } else
3389                 BUG();
3390
3391         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3392         if (thresholds->primary)
3393                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3394
3395         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3396
3397         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3398         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3399                         GFP_KERNEL);
3400         if (!new) {
3401                 ret = -ENOMEM;
3402                 goto unlock;
3403         }
3404         new->size = size;
3405
3406         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3407         if (thresholds->primary) {
3408                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3409                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3410         }
3411
3412         /* Add new threshold */
3413         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3414         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3415
3416         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3417         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3418                         compare_thresholds, NULL);
3419
3420         /* Find current threshold */
3421         new->current_threshold = -1;
3422         for (i = 0; i < size; i++) {
3423                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3424                         /*
3425                          * new->current_threshold will not be used until
3426                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3427                          * it here.
3428                          */
3429                         ++new->current_threshold;
3430                 } else
3431                         break;
3432         }
3433
3434         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3435         kfree(thresholds->spare);
3436         thresholds->spare = thresholds->primary;
3437
3438         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3439
3440         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3441         synchronize_rcu();
3442
3443 unlock:
3444         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3445
3446         return ret;
3447 }
3448
3449 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3450         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3451 {
3452         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3453 }
3454
3455 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3456         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3457 {
3458         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3459 }
3460
3461 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3462         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3463 {
3464         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3465         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3466         unsigned long usage;
3467         int i, j, size;
3468
3469         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3470
3471         if (type == _MEM) {
3472                 thresholds = &memcg->thresholds;
3473                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3474         } else if (type == _MEMSWAP) {
3475                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3476                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3477         } else
3478                 BUG();
3479
3480         if (!thresholds->primary)
3481                 goto unlock;
3482
3483         /* Check if a threshold crossed before removing */
3484         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3485
3486         /* Calculate new number of threshold */
3487         size = 0;
3488         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3489                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3490                         size++;
3491         }
3492
3493         new = thresholds->spare;
3494
3495         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3496         if (!size) {
3497                 kfree(new);
3498                 new = NULL;
3499                 goto swap_buffers;
3500         }
3501
3502         new->size = size;
3503
3504         /* Copy thresholds and find current threshold */
3505         new->current_threshold = -1;
3506         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3507                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3508                         continue;
3509
3510                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3511                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3512                         /*
3513                          * new->current_threshold will not be used
3514                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3515                          * it here.
3516                          */
3517                         ++new->current_threshold;
3518                 }
3519                 j++;
3520         }
3521
3522 swap_buffers:
3523         /* Swap primary and spare array */
3524         thresholds->spare = thresholds->primary;
3525
3526         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3527
3528         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3529         synchronize_rcu();
3530
3531         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3532         if (!new) {
3533                 kfree(thresholds->spare);
3534                 thresholds->spare = NULL;
3535         }
3536 unlock:
3537         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3538 }
3539
3540 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3541         struct eventfd_ctx *eventfd)
3542 {
3543         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3544 }
3545
3546 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3547         struct eventfd_ctx *eventfd)
3548 {
3549         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3550 }
3551
3552 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3553         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3554 {
3555         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3556
3557         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3558         if (!event)
3559                 return -ENOMEM;
3560
3561         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3562
3563         event->eventfd = eventfd;
3564         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3565
3566         /* already in OOM ? */
3567         if (memcg->under_oom)
3568                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3569         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3570
3571         return 0;
3572 }
3573
3574 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3575         struct eventfd_ctx *eventfd)
3576 {
3577         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3578
3579         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3580
3581         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3582                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3583                         list_del(&ev->list);
3584                         kfree(ev);
3585                 }
3586         }
3587
3588         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3589 }
3590
3591 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3592 {
3593         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3594
3595         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3596         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3597         return 0;
3598 }
3599
3600 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3601         struct cftype *cft, u64 val)
3602 {
3603         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3604
3605         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3606         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3607                 return -EINVAL;
3608
3609         memcg->oom_kill_disable = val;
3610         if (!val)
3611                 memcg_oom_recover(memcg);
3612
3613         return 0;
3614 }
3615
3616 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3617
3618 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3619 {
3620         return &memcg->cgwb_list;
3621 }
3622
3623 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3624 {
3625         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3626 }
3627
3628 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3629 {
3630         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3631 }
3632
3633 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3634 {
3635         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3636 }
3637
3638 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3639 {
3640         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3641
3642         if (!memcg->css.parent)
3643                 return NULL;
3644
3645         return &memcg->cgwb_domain;
3646 }
3647
3648 /**
3649  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3650  * @wb: bdi_writeback in question
3651  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3652  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3653  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3654  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3655  *
3656  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3657  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3658  * is a bit more involved.
3659  *
3660  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3661  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3662  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3663  * available memory in the system.  The caller should further cap
3664  * *@pheadroom accordingly.
3665  */
3666 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3667                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3668                          unsigned long *pwriteback)
3669 {
3670         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3671         struct mem_cgroup *parent;
3672
3673         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
3674
3675         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3676         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3677         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3678                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3679         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3680
3681         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3682                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3683                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3684
3685                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3686                 memcg = parent;
3687         }
3688 }
3689
3690 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3691
3692 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3693 {
3694         return 0;
3695 }
3696
3697 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3698 {
3699 }
3700
3701 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3702 {
3703 }
3704
3705 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3706
3707 /*
3708  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3709  *
3710  * "cgroup.event_control" implementation.
3711  *
3712  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3713  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3714  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3715  *
3716  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3717  * possible.
3718  */
3719
3720 /*
3721  * Unregister event and free resources.
3722  *
3723  * Gets called from workqueue.
3724  */
3725 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3726 {
3727         struct mem_cgroup_event *event =
3728                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3729         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3730
3731         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3732
3733         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3734
3735         /* Notify userspace the event is going away. */
3736         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3737
3738         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3739         kfree(event);
3740         css_put(&memcg->css);
3741 }
3742
3743 /*
3744  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3745  *
3746  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3747  */
3748 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3749                             int sync, void *key)
3750 {
3751         struct mem_cgroup_event *event =
3752                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3753         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3754         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3755
3756         if (flags & POLLHUP) {
3757                 /*
3758                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3759                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3760                  * for us.
3761                  *
3762                  * We can't race against event freeing since the other
3763                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3764                  * which we hold.
3765                  */
3766                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3767                 if (!list_empty(&event->list)) {
3768                         list_del_init(&event->list);
3769                         /*
3770                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3771                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3772                          */
3773                         schedule_work(&event->remove);
3774                 }
3775                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3776         }
3777
3778         return 0;
3779 }
3780
3781 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3782                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3783 {
3784         struct mem_cgroup_event *event =
3785                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3786
3787         event->wqh = wqh;
3788         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3789 }
3790
3791 /*
3792  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3793  *
3794  * Parse input and register new cgroup event handler.
3795  *
3796  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3797  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3798  */
3799 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3800                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3801 {
3802         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3803         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3804         struct mem_cgroup_event *event;
3805         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3806         unsigned int efd, cfd;
3807         struct fd efile;
3808         struct fd cfile;
3809         const char *name;
3810         char *endp;
3811         int ret;
3812
3813         buf = strstrip(buf);
3814
3815         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3816         if (*endp != ' ')
3817                 return -EINVAL;
3818         buf = endp + 1;
3819
3820         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3821         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3822                 return -EINVAL;
3823         buf = endp + 1;
3824
3825         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3826         if (!event)
3827                 return -ENOMEM;
3828
3829         event->memcg = memcg;
3830         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3831         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3832         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3833         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3834
3835         efile = fdget(efd);
3836         if (!efile.file) {
3837                 ret = -EBADF;
3838                 goto out_kfree;
3839         }
3840
3841         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3842         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3843                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3844                 goto out_put_efile;
3845         }
3846
3847         cfile = fdget(cfd);
3848         if (!cfile.file) {
3849                 ret = -EBADF;
3850                 goto out_put_eventfd;
3851         }
3852
3853         /* the process need read permission on control file */
3854         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3855         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3856         if (ret < 0)
3857                 goto out_put_cfile;
3858
3859         /*
3860          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3861          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3862          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3863          * is for compatibility anyway.
3864          *
3865          * DO NOT ADD NEW FILES.
3866          */
3867         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3868
3869         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3870                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3871                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3872         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3873                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3874                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3875         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3876                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3877                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3878         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3879                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3880                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3881         } else {
3882                 ret = -EINVAL;
3883                 goto out_put_cfile;
3884         }
3885
3886         /*
3887          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3888          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3889          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3890          */
3891         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3892                                                &memory_cgrp_subsys);
3893         ret = -EINVAL;
3894         if (IS_ERR(cfile_css))
3895                 goto out_put_cfile;
3896         if (cfile_css != css) {
3897                 css_put(cfile_css);
3898                 goto out_put_cfile;
3899         }
3900
3901         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
3902         if (ret)
3903                 goto out_put_css;
3904
3905         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
3906
3907         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3908         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
3909         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3910
3911         fdput(cfile);
3912         fdput(efile);
3913
3914         return nbytes;
3915
3916 out_put_css:
3917         css_put(css);
3918 out_put_cfile:
3919         fdput(cfile);
3920 out_put_eventfd:
3921         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3922 out_put_efile:
3923         fdput(efile);
3924 out_kfree:
3925         kfree(event);
3926
3927         return ret;
3928 }
3929
3930 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
3931         {
3932                 .name = "usage_in_bytes",
3933                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
3934                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3935         },
3936         {
3937                 .name = "max_usage_in_bytes",
3938                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
3939                 .write = mem_cgroup_reset,
3940                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3941         },
3942         {
3943                 .name = "limit_in_bytes",
3944                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
3945                 .write = mem_cgroup_write,
3946                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3947         },
3948         {
3949                 .name = "soft_limit_in_bytes",
3950                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
3951                 .write = mem_cgroup_write,
3952                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3953         },
3954         {
3955                 .name = "failcnt",
3956                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
3957                 .write = mem_cgroup_reset,
3958                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3959         },
3960         {
3961                 .name = "stat",
3962                 .seq_show = memcg_stat_show,
3963         },
3964         {
3965                 .name = "force_empty",
3966                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
3967         },
3968         {
3969                 .name = "use_hierarchy",
3970                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
3971                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
3972         },
3973         {
3974                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
3975                 .write = memcg_write_event_control,
3976                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
3977         },
3978         {
3979                 .name = "swappiness",
3980                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
3981                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
3982         },
3983         {
3984                 .name = "move_charge_at_immigrate",
3985                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
3986                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
3987         },
3988         {
3989                 .name = "oom_control",
3990                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
3991                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
3992                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
3993         },
3994         {
3995                 .name = "pressure_level",
3996         },
3997 #ifdef CONFIG_NUMA
3998         {
3999                 .name = "numa_stat",
4000                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4001         },
4002 #endif
4003         {
4004                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4005                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4006                 .write = mem_cgroup_write,
4007                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4008         },
4009         {
4010                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4011                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4012                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4013         },
4014         {
4015                 .name = "kmem.failcnt",
4016                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4017                 .write = mem_cgroup_reset,
4018                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4019         },
4020         {
4021                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4022                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4023                 .write = mem_cgroup_reset,
4024                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4025         },
4026 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4027         {
4028                 .name = "kmem.slabinfo",
4029                 .seq_start = slab_start,
4030                 .seq_next = slab_next,
4031                 .seq_stop = slab_stop,
4032                 .seq_show = memcg_slab_show,
4033         },
4034 #endif
4035         {
4036                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4037                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4038                 .write = mem_cgroup_write,
4039                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4040         },
4041         {
4042                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4043                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4044                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4045         },
4046         {
4047                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4048                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4049                 .write = mem_cgroup_reset,
4050                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4051         },
4052         {
4053                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4054                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4055                 .write = mem_cgroup_reset,
4056                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4057         },
4058         { },    /* terminate */
4059 };
4060
4061 /*
4062  * Private memory cgroup IDR
4063  *
4064  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4065  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4066  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4067  * memory-controlled cgroups to 64k.
4068  *
4069  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4070  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4071  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4072  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4073  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4074  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4075  *
4076  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4077  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4078  * when the CSS is offlined.
4079  *
4080  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4081  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4082  * those references are manageable from userspace.
4083  */
4084
4085 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4086
4087 static void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4088 {
4089         atomic_inc(&memcg->id.ref);
4090 }
4091
4092 static void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4093 {
4094         if (atomic_dec_and_test(&memcg->id.ref)) {
4095                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4096                 memcg->id.id = 0;
4097
4098                 /* Memcg ID pins CSS */
4099                 css_put(&memcg->css);
4100         }
4101 }
4102
4103 /**
4104  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4105  * @id: the memcg id to look up
4106  *
4107  * Caller must hold rcu_read_lock().
4108  */
4109 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4110 {
4111         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4112         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4113 }
4114
4115 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4116 {
4117         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4118         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4119         int zone, tmp = node;
4120         /*
4121          * This routine is called against possible nodes.
4122          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4123          *
4124          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4125          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4126          *       function.
4127          */
4128         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4129                 tmp = -1;
4130         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4131         if (!pn)
4132                 return 1;
4133
4134         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4135                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4136                 lruvec_init(&mz->lruvec);
4137                 mz->usage_in_excess = 0;
4138                 mz->on_tree = false;
4139                 mz->memcg = memcg;
4140         }
4141         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4142         return 0;
4143 }
4144
4145 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4146 {
4147         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4148 }
4149
4150 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4151 {
4152         int node;
4153
4154         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4155         for_each_node(node)
4156                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4157         free_percpu(memcg->stat);
4158         kfree(memcg);
4159 }
4160
4161 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4162 {
4163         struct mem_cgroup *memcg;
4164         size_t size;
4165         int node;
4166
4167         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4168         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4169
4170         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4171         if (!memcg)
4172                 return NULL;
4173
4174         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4175                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4176                                  GFP_KERNEL);
4177         if (memcg->id.id < 0)
4178                 goto fail;
4179
4180         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4181         if (!memcg->stat)
4182                 goto fail;
4183
4184         for_each_node(node)
4185                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4186                         goto fail;
4187
4188         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4189                 goto fail;
4190
4191         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4192         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4193         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4194         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4195         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4196         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4197         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4198         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4199         memcg->socket_pressure = jiffies;
4200 #ifndef CONFIG_SLOB
4201         memcg->kmemcg_id = -1;
4202 #endif
4203 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4204         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4205 #endif
4206         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4207         return memcg;
4208 fail:
4209         if (memcg->id.id > 0)
4210                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4211         mem_cgroup_free(memcg);
4212         return NULL;
4213 }
4214
4215 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4216 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4217 {
4218         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4219         struct mem_cgroup *memcg;
4220         long error = -ENOMEM;
4221
4222         memcg = mem_cgroup_alloc();
4223         if (!memcg)
4224                 return ERR_PTR(error);
4225
4226         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4227         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4228         if (parent) {
4229                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4230                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4231         }
4232         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4233                 memcg->use_hierarchy = true;
4234                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4235                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4236                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4237                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4238                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4239         } else {
4240                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4241                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4242                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4243                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4244                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4245                 /*
4246                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4247                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4248                  * unfortunate state in our controller.
4249                  */
4250                 if (parent != root_mem_cgroup)
4251                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4252         }
4253
4254         /* The following stuff does not apply to the root */
4255         if (!parent) {
4256                 root_mem_cgroup = memcg;
4257                 return &memcg->css;
4258         }
4259
4260         error = memcg_online_kmem(memcg);
4261         if (error)
4262                 goto fail;
4263
4264         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4265                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4266
4267         return &memcg->css;
4268 fail:
4269         mem_cgroup_free(memcg);
4270         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4271 }
4272
4273 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4274 {
4275         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4276         mem_cgroup_id_get(mem_cgroup_from_css(css));
4277         css_get(css);
4278         return 0;
4279 }
4280
4281 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4282 {
4283         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4284         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4285
4286         /*
4287          * Unregister events and notify userspace.
4288          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4289          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4290          */
4291         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4292         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4293                 list_del_init(&event->list);
4294                 schedule_work(&event->remove);
4295         }
4296         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4297
4298         memcg_offline_kmem(memcg);
4299         wb_memcg_offline(memcg);
4300
4301         mem_cgroup_id_put(memcg);
4302 }
4303
4304 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4305 {
4306         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4307
4308         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4309 }
4310
4311 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4312 {
4313         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4314
4315         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4316                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4317
4318         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4319                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4320
4321         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4322         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4323         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4324         memcg_free_kmem(memcg);
4325         mem_cgroup_free(memcg);
4326 }
4327
4328 /**
4329  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4330  * @css: the target css
4331  *
4332  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4333  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4334  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4335  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4336  * made visible again.
4337  *
4338  * The current implementation only resets the essential configurations.
4339  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4340  */
4341 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4342 {
4343         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4344
4345         page_counter_limit(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4346         page_counter_limit(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4347         page_counter_limit(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4348         page_counter_limit(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4349         page_counter_limit(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4350         memcg->low = 0;
4351         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4352         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4353         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4354 }
4355
4356 #ifdef CONFIG_MMU
4357 /* Handlers for move charge at task migration. */
4358 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4359 {
4360         int ret;
4361
4362         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4363         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4364         if (!ret) {
4365                 mc.precharge += count;
4366                 return ret;
4367         }
4368
4369         /* Try charges one by one with reclaim */
4370         while (count--) {
4371                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
4372                 if (ret)
4373                         return ret;
4374                 mc.precharge++;
4375                 cond_resched();
4376         }
4377         return 0;
4378 }
4379
4380 union mc_target {
4381         struct page     *page;
4382         swp_entry_t     ent;
4383 };
4384
4385 enum mc_target_type {
4386         MC_TARGET_NONE = 0,
4387         MC_TARGET_PAGE,
4388         MC_TARGET_SWAP,
4389 };
4390
4391 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4392                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4393 {
4394         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4395
4396         if (!page || !page_mapped(page))
4397                 return NULL;
4398         if (PageAnon(page)) {
4399                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4400                         return NULL;
4401         } else {
4402                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4403                         return NULL;
4404         }
4405         if (!get_page_unless_zero(page))
4406                 return NULL;
4407
4408         return page;
4409 }
4410
4411 #ifdef CONFIG_SWAP
4412 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4413                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4414 {
4415         struct page *page = NULL;
4416         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4417
4418         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4419                 return NULL;
4420         /*
4421          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4422          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4423          */
4424         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
4425         if (do_memsw_account())
4426                 entry->val = ent.val;
4427
4428         return page;
4429 }
4430 #else
4431 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4432                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4433 {
4434         return NULL;
4435 }
4436 #endif
4437
4438 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4439                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4440 {
4441         struct page *page = NULL;
4442         struct address_space *mapping;
4443         pgoff_t pgoff;
4444
4445         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4446                 return NULL;
4447         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4448                 return NULL;
4449
4450         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4451         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4452
4453         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4454 #ifdef CONFIG_SWAP
4455         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4456         if (shmem_mapping(mapping)) {
4457                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4458                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4459                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4460                         if (do_memsw_account())
4461                                 *entry = swp;
4462                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
4463                 }
4464         } else
4465                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4466 #else
4467         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4468 #endif
4469         return page;
4470 }
4471
4472 /**
4473  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4474  * @page: the page
4475  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
4476  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4477  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4478  *
4479  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4480  *
4481  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4482  * from old cgroup.
4483  */
4484 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4485                                    bool compound,
4486                                    struct mem_cgroup *from,
4487                                    struct mem_cgroup *to)
4488 {
4489         unsigned long flags;
4490         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4491         int ret;
4492         bool anon;
4493
4494         VM_BUG_ON(from == to);
4495         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4496         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4497
4498         /*
4499          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4500          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4501          */
4502         ret = -EBUSY;
4503         if (!trylock_page(page))
4504                 goto out;
4505
4506         ret = -EINVAL;
4507         if (page->mem_cgroup != from)
4508                 goto out_unlock;
4509
4510         anon = PageAnon(page);
4511
4512         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4513
4514         if (!anon && page_mapped(page)) {
4515                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4516                                nr_pages);
4517                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4518                                nr_pages);
4519         }
4520
4521         /*
4522          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4523          * mem_cgroup_update_page_stat() will serialize updates to PageDirty.
4524          * So mapping should be stable for dirty pages.
4525          */
4526         if (!anon && PageDirty(page)) {
4527                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4528
4529                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4530                         __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4531                                        nr_pages);
4532                         __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4533                                        nr_pages);
4534                 }
4535         }
4536
4537         if (PageWriteback(page)) {
4538                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4539                                nr_pages);
4540                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4541                                nr_pages);
4542         }
4543
4544         /*
4545          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4546          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4547          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4548          */
4549
4550         /* caller should have done css_get */
4551         page->mem_cgroup = to;
4552         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4553
4554         ret = 0;
4555
4556         local_irq_disable();
4557         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4558         memcg_check_events(to, page);
4559         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4560         memcg_check_events(from, page);
4561         local_irq_enable();
4562 out_unlock:
4563         unlock_page(page);
4564 out:
4565         return ret;
4566 }
4567
4568 /**
4569  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4570  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4571  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4572  * @ptent: the pte to be checked
4573  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4574  *
4575  * Returns
4576  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4577  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4578  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4579  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4580  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4581  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4582  *     in target->ent.
4583  *
4584  * Called with pte lock held.
4585  */
4586
4587 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4588                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4589 {
4590         struct page *page = NULL;
4591         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4592         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4593
4594         if (pte_present(ptent))
4595                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4596         else if (is_swap_pte(ptent))
4597                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4598         else if (pte_none(ptent))
4599                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4600
4601         if (!page && !ent.val)
4602                 return ret;
4603         if (page) {
4604                 /*
4605                  * Do only loose check w/o serialization.
4606                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4607                  * not under LRU exclusion.
4608                  */
4609                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4610                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4611                         if (target)
4612                                 target->page = page;
4613                 }
4614                 if (!ret || !target)
4615                         put_page(page);
4616         }
4617         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4618         if (ent.val && !ret &&
4619             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4620                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4621                 if (target)
4622                         target->ent = ent;
4623         }
4624         return ret;
4625 }
4626
4627 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4628 /*
4629  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4630  * support them for now.
4631  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4632  */
4633 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4634                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4635 {
4636         struct page *page = NULL;
4637         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4638
4639         page = pmd_page(pmd);
4640         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4641         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4642                 return ret;
4643         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4644                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4645                 if (target) {
4646                         get_page(page);
4647                         target->page = page;
4648                 }
4649         }
4650         return ret;
4651 }
4652 #else
4653 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4654                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4655 {
4656         return MC_TARGET_NONE;
4657 }
4658 #endif
4659
4660 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4661                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4662                                         struct mm_walk *walk)
4663 {
4664         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4665         pte_t *pte;
4666         spinlock_t *ptl;
4667
4668         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4669         if (ptl) {
4670                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4671                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4672                 spin_unlock(ptl);
4673                 return 0;
4674         }
4675
4676         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4677                 return 0;
4678         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4679         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4680                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4681                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4682         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4683         cond_resched();
4684
4685         return 0;
4686 }
4687
4688 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4689 {
4690         unsigned long precharge;
4691
4692         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4693                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4694                 .mm = mm,
4695         };
4696         down_read(&mm->mmap_sem);
4697         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4698         up_read(&mm->mmap_sem);
4699
4700         precharge = mc.precharge;
4701         mc.precharge = 0;
4702
4703         return precharge;
4704 }
4705
4706 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4707 {
4708         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4709
4710         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4711         mc.moving_task = current;
4712         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4713 }
4714
4715 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4716 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4717 {
4718         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4719         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4720
4721         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4722         if (mc.precharge) {
4723                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4724                 mc.precharge = 0;
4725         }
4726         /*
4727          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4728          * we must uncharge here.
4729          */
4730         if (mc.moved_charge) {
4731                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4732                 mc.moved_charge = 0;
4733         }
4734         /* we must fixup refcnts and charges */
4735         if (mc.moved_swap) {
4736                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4737                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4738                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4739
4740                 /*
4741                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4742                  * should uncharge to->memory.
4743                  */
4744                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4745                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4746
4747                 css_put_many(&mc.from->css, mc.moved_swap);
4748
4749                 /* we've already done css_get(mc.to) */
4750                 mc.moved_swap = 0;
4751         }
4752         memcg_oom_recover(from);
4753         memcg_oom_recover(to);
4754         wake_up_all(&mc.waitq);
4755 }
4756
4757 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4758 {
4759         struct mm_struct *mm = mc.mm;
4760
4761         /*
4762          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4763          * task migration.
4764          */
4765         mc.moving_task = NULL;
4766         __mem_cgroup_clear_mc();
4767         spin_lock(&mc.lock);
4768         mc.from = NULL;
4769         mc.to = NULL;
4770         mc.mm = NULL;
4771         spin_unlock(&mc.lock);
4772
4773         mmput(mm);
4774 }
4775
4776 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4777 {
4778         struct cgroup_subsys_state *css;
4779         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
4780         struct mem_cgroup *from;
4781         struct task_struct *leader, *p;
4782         struct mm_struct *mm;
4783         unsigned long move_flags;
4784         int ret = 0;
4785
4786         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
4787         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
4788                 return 0;
4789
4790         /*
4791          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
4792          * where charge immigration is not used.  Perform charge
4793          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
4794          * multiple.
4795          */
4796         p = NULL;
4797         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
4798                 WARN_ON_ONCE(p);
4799                 p = leader;
4800                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4801         }
4802         if (!p)
4803                 return 0;
4804
4805         /*
4806          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
4807          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
4808          * So we need to save it, and keep it going.
4809          */
4810         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
4811         if (!move_flags)
4812                 return 0;
4813
4814         from = mem_cgroup_from_task(p);
4815
4816         VM_BUG_ON(from == memcg);
4817
4818         mm = get_task_mm(p);
4819         if (!mm)
4820                 return 0;
4821         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
4822         if (mm->owner == p) {
4823                 VM_BUG_ON(mc.from);
4824                 VM_BUG_ON(mc.to);
4825                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
4826                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
4827                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
4828
4829                 spin_lock(&mc.lock);
4830                 mc.mm = mm;
4831                 mc.from = from;
4832                 mc.to = memcg;
4833                 mc.flags = move_flags;
4834                 spin_unlock(&mc.lock);
4835                 /* We set mc.moving_task later */
4836
4837                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
4838                 if (ret)
4839                         mem_cgroup_clear_mc();
4840         } else {
4841                 mmput(mm);
4842         }
4843         return ret;
4844 }
4845
4846 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4847 {
4848         if (mc.to)
4849                 mem_cgroup_clear_mc();
4850 }
4851
4852 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
4853                                 unsigned long addr, unsigned long end,
4854                                 struct mm_walk *walk)
4855 {
4856         int ret = 0;
4857         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4858         pte_t *pte;
4859         spinlock_t *ptl;
4860         enum mc_target_type target_type;
4861         union mc_target target;
4862         struct page *page;
4863
4864         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4865         if (ptl) {
4866                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
4867                         spin_unlock(ptl);
4868                         return 0;
4869                 }
4870                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
4871                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
4872                         page = target.page;
4873                         if (!isolate_lru_page(page)) {
4874                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
4875                                                              mc.from, mc.to)) {
4876                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
4877                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
4878                                 }
4879                                 putback_lru_page(page);
4880                         }
4881                         put_page(page);
4882                 }
4883                 spin_unlock(ptl);
4884                 return 0;
4885         }
4886
4887         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4888                 return 0;
4889 retry:
4890         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4891         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
4892                 pte_t ptent = *(pte++);
4893                 swp_entry_t ent;
4894
4895                 if (!mc.precharge)
4896                         break;
4897
4898                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
4899                 case MC_TARGET_PAGE:
4900                         page = target.page;
4901                         /*
4902                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
4903                          * can be done but it would be too convoluted so simply
4904                          * ignore such a partial THP and keep it in original
4905                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
4906                          */
4907                         if (PageTransCompound(page))
4908                                 goto put;
4909                         if (isolate_lru_page(page))
4910                                 goto put;
4911                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
4912                                                 mc.from, mc.to)) {
4913                                 mc.precharge--;
4914                                 /* we uncharge from mc.from later. */
4915                                 mc.moved_charge++;
4916                         }
4917                         putback_lru_page(page);
4918 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
4919                         put_page(page);
4920                         break;
4921                 case MC_TARGET_SWAP:
4922                         ent = target.ent;
4923                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
4924                                 mc.precharge--;
4925                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
4926                                 mc.moved_swap++;
4927                         }
4928                         break;
4929                 default:
4930                         break;
4931                 }
4932         }
4933         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4934         cond_resched();
4935
4936         if (addr != end) {
4937                 /*
4938                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
4939                  * We try charge one by one, but don't do any additional
4940                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
4941                  * phase.
4942                  */
4943                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
4944                 if (!ret)
4945                         goto retry;
4946         }
4947
4948         return ret;
4949 }
4950
4951 static void mem_cgroup_move_charge(void)
4952 {
4953         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
4954                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
4955                 .mm = mc.mm,
4956         };
4957
4958         lru_add_drain_all();
4959         /*
4960          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
4961          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
4962          * for already started RCU-only updates to finish.
4963          */
4964         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
4965         synchronize_rcu();
4966 retry:
4967         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
4968                 /*
4969                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
4970                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
4971                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
4972                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
4973                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
4974                  */
4975                 __mem_cgroup_clear_mc();
4976                 cond_resched();
4977                 goto retry;
4978         }
4979         /*
4980          * When we have consumed all precharges and failed in doing
4981          * additional charge, the page walk just aborts.
4982          */
4983         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_move_charge_walk);
4984         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
4985         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
4986 }
4987
4988 static void mem_cgroup_move_task(void)
4989 {
4990         if (mc.to) {
4991                 mem_cgroup_move_charge();
4992                 mem_cgroup_clear_mc();
4993         }
4994 }
4995 #else   /* !CONFIG_MMU */
4996 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4997 {
4998         return 0;
4999 }
5000 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5001 {
5002 }
5003 static void mem_cgroup_move_task(void)
5004 {
5005 }
5006 #endif
5007
5008 /*
5009  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5010  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5011  * attempt.
5012  */
5013 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5014 {
5015         /*
5016          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5017          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5018          * on for the root memcg is enough.
5019          */
5020         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5021                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5022         else
5023                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5024 }
5025
5026 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5027                                struct cftype *cft)
5028 {
5029         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5030
5031         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5032 }
5033
5034 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5035 {
5036         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5037         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5038
5039         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5040                 seq_puts(m, "max\n");
5041         else
5042                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5043
5044         return 0;
5045 }
5046
5047 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5048                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5049 {
5050         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5051         unsigned long low;
5052         int err;
5053
5054         buf = strstrip(buf);
5055         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5056         if (err)
5057                 return err;
5058
5059         memcg->low = low;
5060
5061         return nbytes;
5062 }
5063
5064 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5065 {
5066         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5067         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5068
5069         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5070                 seq_puts(m, "max\n");
5071         else
5072                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5073
5074         return 0;
5075 }
5076
5077 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5078                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5079 {
5080         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5081         unsigned long nr_pages;
5082         unsigned long high;
5083         int err;
5084
5085         buf = strstrip(buf);
5086         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5087         if (err)
5088                 return err;
5089
5090         memcg->high = high;
5091
5092         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5093         if (nr_pages > high)
5094                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5095                                              GFP_KERNEL, true);
5096
5097         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5098         return nbytes;
5099 }
5100
5101 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5102 {
5103         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5104         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5105
5106         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5107                 seq_puts(m, "max\n");
5108         else
5109                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5110
5111         return 0;
5112 }
5113
5114 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5115                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5116 {
5117         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5118         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5119         bool drained = false;
5120         unsigned long max;
5121         int err;
5122
5123         buf = strstrip(buf);
5124         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5125         if (err)
5126                 return err;
5127
5128         xchg(&memcg->memory.limit, max);
5129
5130         for (;;) {
5131                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5132
5133                 if (nr_pages <= max)
5134                         break;
5135
5136                 if (signal_pending(current)) {
5137                         err = -EINTR;
5138                         break;
5139                 }
5140
5141                 if (!drained) {
5142                         drain_all_stock(memcg);
5143                         drained = true;
5144                         continue;
5145                 }
5146
5147                 if (nr_reclaims) {
5148                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5149                                                           GFP_KERNEL, true))
5150                                 nr_reclaims--;
5151                         continue;
5152                 }
5153
5154                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_OOM, 1);
5155                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5156                         break;
5157         }
5158
5159         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5160         return nbytes;
5161 }
5162
5163 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5164 {
5165         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5166
5167         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5168         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5169         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5170         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5171
5172         return 0;
5173 }
5174
5175 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5176 {
5177         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5178         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
5179         unsigned long events[MEMCG_NR_EVENTS];
5180         int i;
5181
5182         /*
5183          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5184          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5185          *
5186          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5187          * 1) generic big picture -> specifics and details
5188          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5189          *
5190          * Current memory state:
5191          */
5192
5193         tree_stat(memcg, stat);
5194         tree_events(memcg, events);
5195
5196         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5197                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_RSS] * PAGE_SIZE);
5198         seq_printf(m, "file %llu\n",
5199                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_CACHE] * PAGE_SIZE);
5200         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5201                    (u64)stat[MEMCG_KERNEL_STACK] * PAGE_SIZE);
5202         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5203                    (u64)(stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] +
5204                          stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5205         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5206                    (u64)stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5207
5208         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5209                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5210         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5211                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5212         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5213                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5214
5215         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5216                 struct mem_cgroup *mi;
5217                 unsigned long val = 0;
5218
5219                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5220                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
5221                 seq_printf(m, "%s %llu\n",
5222                            mem_cgroup_lru_names[i], (u64)val * PAGE_SIZE);
5223         }
5224
5225         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5226                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5227         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5228                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5229
5230         /* Accumulated memory events */
5231
5232         seq_printf(m, "pgfault %lu\n",
5233                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
5234         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n",
5235                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
5236
5237         return 0;
5238 }
5239
5240 static struct cftype memory_files[] = {
5241         {
5242                 .name = "current",
5243                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5244                 .read_u64 = memory_current_read,
5245         },
5246         {
5247                 .name = "low",
5248                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5249                 .seq_show = memory_low_show,
5250                 .write = memory_low_write,
5251         },
5252         {
5253                 .name = "high",
5254                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5255                 .seq_show = memory_high_show,
5256                 .write = memory_high_write,
5257         },
5258         {
5259                 .name = "max",
5260                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5261                 .seq_show = memory_max_show,
5262                 .write = memory_max_write,
5263         },
5264         {
5265                 .name = "events",
5266                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5267                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5268                 .seq_show = memory_events_show,
5269         },
5270         {
5271                 .name = "stat",
5272                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5273                 .seq_show = memory_stat_show,
5274         },
5275         { }     /* terminate */
5276 };
5277
5278 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5279         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5280         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5281         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5282         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5283         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5284         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5285         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5286         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5287         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5288         .bind = mem_cgroup_bind,
5289         .dfl_cftypes = memory_files,
5290         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5291         .early_init = 0,
5292 };
5293
5294 /**
5295  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5296  * @root: the highest ancestor to consider
5297  * @memcg: the memory cgroup to check
5298  *
5299  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5300  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5301  */
5302 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5303 {
5304         if (mem_cgroup_disabled())
5305                 return false;
5306
5307         /*
5308          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5309          * it's never low when looked at directly, and it is not
5310          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5311          */
5312
5313         if (memcg == root_mem_cgroup)
5314                 return false;
5315
5316         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5317                 return false;
5318
5319         while (memcg != root) {
5320                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5321
5322                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5323                         break;
5324
5325                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5326                         return false;
5327         }
5328         return true;
5329 }
5330
5331 /**
5332  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5333  * @page: page to charge
5334  * @mm: mm context of the victim
5335  * @gfp_mask: reclaim mode
5336  * @memcgp: charged memcg return
5337  *
5338  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5339  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5340  *
5341  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5342  * Otherwise, an error code is returned.
5343  *
5344  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5345  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5346  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5347  */
5348 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5349                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5350                           bool compound)
5351 {
5352         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5353         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5354         int ret = 0;
5355
5356         if (mem_cgroup_disabled())
5357                 goto out;
5358
5359         if (PageSwapCache(page)) {
5360                 /*
5361                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5362                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5363                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5364                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5365                  * in turn serializes uncharging.
5366                  */
5367                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5368                 if (page->mem_cgroup)
5369                         goto out;
5370
5371                 if (do_swap_account) {
5372                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5373                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5374
5375                         rcu_read_lock();
5376                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5377                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5378                                 memcg = NULL;
5379                         rcu_read_unlock();
5380                 }
5381         }
5382
5383         if (!memcg)
5384                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5385
5386         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5387
5388         css_put(&memcg->css);
5389 out:
5390         *memcgp = memcg;
5391         return ret;
5392 }
5393
5394 /**
5395  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5396  * @page: page to charge
5397  * @memcg: memcg to charge the page to
5398  * @lrucare: page might be on LRU already
5399  *
5400  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5401  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5402  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5403  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5404  *
5405  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5406  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5407  *
5408  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5409  */
5410 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5411                               bool lrucare, bool compound)
5412 {
5413         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5414
5415         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5416         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5417
5418         if (mem_cgroup_disabled())
5419                 return;
5420         /*
5421          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5422          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5423          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5424          */
5425         if (!memcg)
5426                 return;
5427
5428         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5429
5430         local_irq_disable();
5431         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5432         memcg_check_events(memcg, page);
5433         local_irq_enable();
5434
5435         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
5436                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5437                 /*
5438                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5439                  * let's not wait for it.  The page already received a
5440                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5441                  */
5442                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5443         }
5444 }
5445
5446 /**
5447  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5448  * @page: page to charge
5449  * @memcg: memcg to charge the page to
5450  *
5451  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5452  */
5453 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5454                 bool compound)
5455 {
5456         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5457
5458         if (mem_cgroup_disabled())
5459                 return;
5460         /*
5461          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5462          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5463          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5464          */
5465         if (!memcg)
5466                 return;
5467
5468         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5469 }
5470
5471 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5472                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5473                            unsigned long nr_huge, struct page *dummy_page)
5474 {
5475         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file;
5476         unsigned long flags;
5477
5478         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5479                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5480                 if (do_memsw_account())
5481                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5482                 memcg_oom_recover(memcg);
5483         }
5484
5485         local_irq_save(flags);
5486         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5487         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5488         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5489         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5490         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5491         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5492         local_irq_restore(flags);
5493
5494         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5495                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5496 }
5497
5498 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5499 {
5500         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5501         unsigned long nr_anon = 0;
5502         unsigned long nr_file = 0;
5503         unsigned long nr_huge = 0;
5504         unsigned long pgpgout = 0;
5505         struct list_head *next;
5506         struct page *page;
5507
5508         /*
5509          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
5510          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
5511          */
5512         next = page_list->next;
5513         do {
5514                 unsigned int nr_pages = 1;
5515
5516                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5517                 next = page->lru.next;
5518
5519                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5520                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5521
5522                 if (!page->mem_cgroup)
5523                         continue;
5524
5525                 /*
5526                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5527                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5528                  * exclusive access to the page.
5529                  */
5530
5531                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5532                         if (memcg) {
5533                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5534                                                nr_huge, page);
5535                                 pgpgout = nr_anon = nr_file = nr_huge = 0;
5536                         }
5537                         memcg = page->mem_cgroup;
5538                 }
5539
5540                 if (PageTransHuge(page)) {
5541                         nr_pages <<= compound_order(page);
5542                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5543                         nr_huge += nr_pages;
5544                 }
5545
5546                 if (PageAnon(page))
5547                         nr_anon += nr_pages;
5548                 else
5549                         nr_file += nr_pages;
5550
5551                 page->mem_cgroup = NULL;
5552
5553                 pgpgout++;
5554         } while (next != page_list);
5555
5556         if (memcg)
5557                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5558                                nr_huge, page);
5559 }
5560
5561 /**
5562  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5563  * @page: page to uncharge
5564  *
5565  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5566  * mem_cgroup_commit_charge().
5567  */
5568 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5569 {
5570         if (mem_cgroup_disabled())
5571                 return;
5572
5573         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5574         if (!page->mem_cgroup)
5575                 return;
5576
5577         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5578         uncharge_list(&page->lru);
5579 }
5580
5581 /**
5582  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5583  * @page_list: list of pages to uncharge
5584  *
5585  * Uncharge a list of pages previously charged with
5586  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5587  */
5588 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5589 {
5590         if (mem_cgroup_disabled())
5591                 return;
5592
5593         if (!list_empty(page_list))
5594                 uncharge_list(page_list);
5595 }
5596
5597 /**
5598  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
5599  * @oldpage: currently circulating page
5600  * @newpage: replacement page
5601  *
5602  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
5603  * be uncharged upon free.
5604  *
5605  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5606  */
5607 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
5608 {
5609         struct mem_cgroup *memcg;
5610         unsigned int nr_pages;
5611         bool compound;
5612         unsigned long flags;
5613
5614         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5615         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5616         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5617         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5618                        newpage);
5619
5620         if (mem_cgroup_disabled())
5621                 return;
5622
5623         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5624         if (newpage->mem_cgroup)
5625                 return;
5626
5627         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
5628         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5629         if (!memcg)
5630                 return;
5631
5632         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
5633         compound = PageTransHuge(newpage);
5634         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
5635
5636         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
5637         if (do_memsw_account())
5638                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
5639         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
5640
5641         commit_charge(newpage, memcg, false);
5642
5643         local_irq_save(flags);
5644         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
5645         memcg_check_events(memcg, newpage);
5646         local_irq_restore(flags);
5647 }
5648
5649 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
5650 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
5651
5652 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
5653 {
5654         struct mem_cgroup *memcg;
5655
5656         /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
5657          * filled. It won't however, necessarily happen from
5658          * process context. So the test for root memcg given
5659          * the current task's memcg won't help us in this case.
5660          *
5661          * Respecting the original socket's memcg is a better
5662          * decision in this case.
5663          */
5664         if (sk->sk_memcg) {
5665                 BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_memcg));
5666                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
5667                 return;
5668         }
5669
5670         rcu_read_lock();
5671         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
5672         if (memcg == root_mem_cgroup)
5673                 goto out;
5674         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
5675                 goto out;
5676         if (css_tryget_online(&memcg->css))
5677                 sk->sk_memcg = memcg;
5678 out:
5679         rcu_read_unlock();
5680 }
5681 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
5682
5683 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
5684 {
5685         WARN_ON(!sk->sk_memcg);
5686         css_put(&sk->sk_memcg->css);
5687 }
5688
5689 /**
5690  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
5691  * @memcg: memcg to charge
5692  * @nr_pages: number of pages to charge
5693  *
5694  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
5695  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
5696  */
5697 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5698 {
5699         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
5700
5701         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5702                 struct page_counter *fail;
5703
5704                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
5705                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
5706                         return true;
5707                 }
5708                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5709                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
5710                 return false;
5711         }
5712
5713         /* Don't block in the packet receive path */
5714         if (in_softirq())
5715                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
5716
5717         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5718
5719         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
5720                 return true;
5721
5722         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
5723         return false;
5724 }
5725
5726 /**
5727  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
5728  * @memcg - memcg to uncharge
5729  * @nr_pages - number of pages to uncharge
5730  */
5731 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5732 {
5733         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5734                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5735                 return;
5736         }
5737
5738         this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5739
5740         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5741         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5742 }
5743
5744 static int __init cgroup_memory(char *s)
5745 {
5746         char *token;
5747
5748         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
5749                 if (!*token)
5750                         continue;
5751                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
5752                         cgroup_memory_nosocket = true;
5753                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
5754                         cgroup_memory_nokmem = true;
5755         }
5756         return 0;
5757 }
5758 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
5759
5760 /*
5761  * subsys_initcall() for memory controller.
5762  *
5763  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
5764  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
5765  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
5766  * be initialized from here.
5767  */
5768 static int __init mem_cgroup_init(void)
5769 {
5770         int cpu, node;
5771
5772         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
5773
5774         for_each_possible_cpu(cpu)
5775                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5776                           drain_local_stock);
5777
5778         for_each_node(node) {
5779                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5780                 int zone;
5781
5782                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5783                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5784
5785                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
5786                         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
5787
5788                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
5789                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
5790                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
5791                 }
5792                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5793         }
5794
5795         return 0;
5796 }
5797 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5798
5799 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5800 /**
5801  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5802  * @page: page whose memsw charge to transfer
5803  * @entry: swap entry to move the charge to
5804  *
5805  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5806  */
5807 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5808 {
5809         struct mem_cgroup *memcg;
5810         unsigned short oldid;
5811
5812         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5813         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5814
5815         if (!do_memsw_account())
5816                 return;
5817
5818         memcg = page->mem_cgroup;
5819
5820         /* Readahead page, never charged */
5821         if (!memcg)
5822                 return;
5823
5824         mem_cgroup_id_get(memcg);
5825         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5826         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5827         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5828
5829         page->mem_cgroup = NULL;
5830
5831         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5832                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5833
5834         /*
5835          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
5836          * mapping->tree_lock lock which is taken with interrupts-off. It is
5837          * important here to have the interrupts disabled because it is the
5838          * only synchronisation we have for udpating the per-CPU variables.
5839          */
5840         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5841         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, false, -1);
5842         memcg_check_events(memcg, page);
5843
5844         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5845                 css_put(&memcg->css);
5846 }
5847
5848 /*
5849  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging a swap entry
5850  * @page: page being added to swap
5851  * @entry: swap entry to charge
5852  *
5853  * Try to charge @entry to the memcg that @page belongs to.
5854  *
5855  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
5856  */
5857 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
5858 {
5859         struct mem_cgroup *memcg;
5860         struct page_counter *counter;
5861         unsigned short oldid;
5862
5863         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
5864                 return 0;
5865
5866         memcg = page->mem_cgroup;
5867
5868         /* Readahead page, never charged */
5869         if (!memcg)
5870                 return 0;
5871
5872         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
5873             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, 1, &counter))
5874                 return -ENOMEM;
5875
5876         mem_cgroup_id_get(memcg);
5877         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5878         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5879         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5880
5881         return 0;
5882 }
5883
5884 /**
5885  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5886  * @entry: swap entry to uncharge
5887  *
5888  * Drop the swap charge associated with @entry.
5889  */
5890 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5891 {
5892         struct mem_cgroup *memcg;
5893         unsigned short id;
5894
5895         if (!do_swap_account)
5896                 return;
5897
5898         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5899         rcu_read_lock();
5900         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5901         if (memcg) {
5902                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5903                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5904                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, 1);
5905                         else
5906                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5907                 }
5908                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5909                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5910         }
5911         rcu_read_unlock();
5912 }
5913
5914 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
5915 {
5916         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
5917
5918         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5919                 return nr_swap_pages;
5920         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5921                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
5922                                       READ_ONCE(memcg->swap.limit) -
5923                                       page_counter_read(&memcg->swap));
5924         return nr_swap_pages;
5925 }
5926
5927 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
5928 {
5929         struct mem_cgroup *memcg;
5930
5931         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5932
5933         if (vm_swap_full())
5934                 return true;
5935         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5936                 return false;
5937
5938         memcg = page->mem_cgroup;
5939         if (!memcg)
5940                 return false;
5941
5942         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5943                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.limit)
5944                         return true;
5945
5946         return false;
5947 }
5948
5949 /* for remember boot option*/
5950 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
5951 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
5952 #else
5953 static int really_do_swap_account __initdata;
5954 #endif
5955
5956 static int __init enable_swap_account(char *s)
5957 {
5958         if (!strcmp(s, "1"))
5959                 really_do_swap_account = 1;
5960         else if (!strcmp(s, "0"))
5961                 really_do_swap_account = 0;
5962         return 1;
5963 }
5964 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5965
5966 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5967                              struct cftype *cft)
5968 {
5969         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5970
5971         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
5972 }
5973
5974 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5975 {
5976         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5977         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->swap.limit);
5978
5979         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5980                 seq_puts(m, "max\n");
5981         else
5982                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5983
5984         return 0;
5985 }
5986
5987 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5988                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5989 {
5990         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5991         unsigned long max;
5992         int err;
5993
5994         buf = strstrip(buf);
5995         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5996         if (err)
5997                 return err;
5998
5999         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
6000         err = page_counter_limit(&memcg->swap, max);
6001         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
6002         if (err)
6003                 return err;
6004
6005         return nbytes;
6006 }
6007
6008 static struct cftype swap_files[] = {
6009         {
6010                 .name = "swap.current",
6011                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6012                 .read_u64 = swap_current_read,
6013         },
6014         {
6015                 .name = "swap.max",
6016                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6017                 .seq_show = swap_max_show,
6018                 .write = swap_max_write,
6019         },
6020         { }     /* terminate */
6021 };
6022
6023 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6024         {
6025                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6026                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6027                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6028         },
6029         {
6030                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6031                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6032                 .write = mem_cgroup_reset,
6033                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6034         },
6035         {
6036                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6037                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6038                 .write = mem_cgroup_write,
6039                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6040         },
6041         {
6042                 .name = "memsw.failcnt",
6043                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6044                 .write = mem_cgroup_reset,
6045                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6046         },
6047         { },    /* terminate */
6048 };
6049
6050 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6051 {
6052         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6053                 do_swap_account = 1;
6054                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6055                                                swap_files));
6056                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6057                                                   memsw_cgroup_files));
6058         }
6059         return 0;
6060 }
6061 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6062
6063 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */