Merge tag 'rproc-v4.9' of git://github.com/andersson/remoteproc
[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_node {
136         struct rb_root rb_root;
137         spinlock_t lock;
138 };
139
140 struct mem_cgroup_tree {
141         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
142 };
143
144 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
145
146 /* for OOM */
147 struct mem_cgroup_eventfd_list {
148         struct list_head list;
149         struct eventfd_ctx *eventfd;
150 };
151
152 /*
153  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
154  */
155 struct mem_cgroup_event {
156         /*
157          * memcg which the event belongs to.
158          */
159         struct mem_cgroup *memcg;
160         /*
161          * eventfd to signal userspace about the event.
162          */
163         struct eventfd_ctx *eventfd;
164         /*
165          * Each of these stored in a list by the cgroup.
166          */
167         struct list_head list;
168         /*
169          * register_event() callback will be used to add new userspace
170          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
171          * on eventfd to send notification to userspace.
172          */
173         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
174                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
175         /*
176          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
177          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
178          * if you want provide notification functionality.
179          */
180         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
181                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
182         /*
183          * All fields below needed to unregister event when
184          * userspace closes eventfd.
185          */
186         poll_table pt;
187         wait_queue_head_t *wqh;
188         wait_queue_t wait;
189         struct work_struct remove;
190 };
191
192 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
193 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
194
195 /* Stuffs for move charges at task migration. */
196 /*
197  * Types of charges to be moved.
198  */
199 #define MOVE_ANON       0x1U
200 #define MOVE_FILE       0x2U
201 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
202
203 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
204 static struct move_charge_struct {
205         spinlock_t        lock; /* for from, to */
206         struct mm_struct  *mm;
207         struct mem_cgroup *from;
208         struct mem_cgroup *to;
209         unsigned long flags;
210         unsigned long precharge;
211         unsigned long moved_charge;
212         unsigned long moved_swap;
213         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
214         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
215 } mc = {
216         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
217         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
218 };
219
220 /*
221  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
222  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
223  */
224 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
225 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
226
227 enum charge_type {
228         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
229         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
230         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
231         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
232         NR_CHARGE_TYPE,
233 };
234
235 /* for encoding cft->private value on file */
236 enum res_type {
237         _MEM,
238         _MEMSWAP,
239         _OOM_TYPE,
240         _KMEM,
241         _TCP,
242 };
243
244 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
245 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
246 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
247 /* Used for OOM nofiier */
248 #define OOM_CONTROL             (0)
249
250 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
251 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
252 {
253         if (!memcg)
254                 memcg = root_mem_cgroup;
255         return &memcg->vmpressure;
256 }
257
258 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
259 {
260         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
261 }
262
263 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
264 {
265         return (memcg == root_mem_cgroup);
266 }
267
268 #ifndef CONFIG_SLOB
269 /*
270  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
271  * The main reason for not using cgroup id for this:
272  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
273  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
274  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
275  *  200 entry array for that.
276  *
277  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
278  * will double each time we have to increase it.
279  */
280 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
281 int memcg_nr_cache_ids;
282
283 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
284 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
285
286 void memcg_get_cache_ids(void)
287 {
288         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
289 }
290
291 void memcg_put_cache_ids(void)
292 {
293         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
294 }
295
296 /*
297  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
298  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
299  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
300  * tunable, but that is strictly not necessary.
301  *
302  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
303  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
304  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
305  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
306  * increase ours as well if it increases.
307  */
308 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
309 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
310
311 /*
312  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
313  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
314  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
315  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
316  */
317 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
318 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
319
320 #endif /* !CONFIG_SLOB */
321
322 /**
323  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
324  * @page: page of interest
325  *
326  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
327  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
328  * until it is released.
329  *
330  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
331  * is returned.
332  */
333 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
334 {
335         struct mem_cgroup *memcg;
336
337         memcg = page->mem_cgroup;
338
339         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
340                 memcg = root_mem_cgroup;
341
342         return &memcg->css;
343 }
344
345 /**
346  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
347  * @page: the page
348  *
349  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
350  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
351  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
352  *
353  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
354  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
355  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
356  * do not care (such as procfs interfaces).
357  */
358 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
359 {
360         struct mem_cgroup *memcg;
361         unsigned long ino = 0;
362
363         rcu_read_lock();
364         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
365         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
366                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
367         if (memcg)
368                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
369         rcu_read_unlock();
370         return ino;
371 }
372
373 static struct mem_cgroup_per_node *
374 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
375 {
376         int nid = page_to_nid(page);
377
378         return memcg->nodeinfo[nid];
379 }
380
381 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
382 soft_limit_tree_node(int nid)
383 {
384         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
385 }
386
387 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
388 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
389 {
390         int nid = page_to_nid(page);
391
392         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
393 }
394
395 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
396                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
397                                          unsigned long new_usage_in_excess)
398 {
399         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
400         struct rb_node *parent = NULL;
401         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
402
403         if (mz->on_tree)
404                 return;
405
406         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
407         if (!mz->usage_in_excess)
408                 return;
409         while (*p) {
410                 parent = *p;
411                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
412                                         tree_node);
413                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
414                         p = &(*p)->rb_left;
415                 /*
416                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
417                  * limit by the same amount
418                  */
419                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
420                         p = &(*p)->rb_right;
421         }
422         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
423         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
424         mz->on_tree = true;
425 }
426
427 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
428                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
429 {
430         if (!mz->on_tree)
431                 return;
432         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
433         mz->on_tree = false;
434 }
435
436 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
437                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
438 {
439         unsigned long flags;
440
441         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
442         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
443         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
444 }
445
446 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
447 {
448         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
449         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
450         unsigned long excess = 0;
451
452         if (nr_pages > soft_limit)
453                 excess = nr_pages - soft_limit;
454
455         return excess;
456 }
457
458 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
459 {
460         unsigned long excess;
461         struct mem_cgroup_per_node *mz;
462         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
463
464         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
465         /*
466          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
467          * because their event counter is not touched.
468          */
469         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
470                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
471                 excess = soft_limit_excess(memcg);
472                 /*
473                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
474                  * mem is over its softlimit.
475                  */
476                 if (excess || mz->on_tree) {
477                         unsigned long flags;
478
479                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
480                         /* if on-tree, remove it */
481                         if (mz->on_tree)
482                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
483                         /*
484                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
485                          * If excess is 0, no tree ops.
486                          */
487                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
488                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
489                 }
490         }
491 }
492
493 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
494 {
495         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
496         struct mem_cgroup_per_node *mz;
497         int nid;
498
499         for_each_node(nid) {
500                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
501                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
502                 mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
503         }
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_per_node *
507 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
508 {
509         struct rb_node *rightmost = NULL;
510         struct mem_cgroup_per_node *mz;
511
512 retry:
513         mz = NULL;
514         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
515         if (!rightmost)
516                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
517
518         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
519         /*
520          * Remove the node now but someone else can add it back,
521          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
522          * position in the tree.
523          */
524         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
525         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
526             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
527                 goto retry;
528 done:
529         return mz;
530 }
531
532 static struct mem_cgroup_per_node *
533 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
534 {
535         struct mem_cgroup_per_node *mz;
536
537         spin_lock_irq(&mctz->lock);
538         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
539         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
540         return mz;
541 }
542
543 /*
544  * Return page count for single (non recursive) @memcg.
545  *
546  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
547  *
548  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
549  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
550  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
551  * a periodic synchronization of counter in memcg's counter.
552  *
553  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
554  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
555  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
556  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
557  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
558  *
559  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
560  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
561  * common workload, threshold and synchronization as vmstat[] should be
562  * implemented.
563  */
564 static unsigned long
565 mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg, enum mem_cgroup_stat_index idx)
566 {
567         long val = 0;
568         int cpu;
569
570         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
571         for_each_possible_cpu(cpu)
572                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
573         /*
574          * Summing races with updates, so val may be negative.  Avoid exposing
575          * transient negative values.
576          */
577         if (val < 0)
578                 val = 0;
579         return val;
580 }
581
582 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
583                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
584 {
585         unsigned long val = 0;
586         int cpu;
587
588         for_each_possible_cpu(cpu)
589                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
590         return val;
591 }
592
593 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
594                                          struct page *page,
595                                          bool compound, int nr_pages)
596 {
597         /*
598          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
599          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
600          */
601         if (PageAnon(page))
602                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
603                                 nr_pages);
604         else
605                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
606                                 nr_pages);
607
608         if (compound) {
609                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
610                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
611                                 nr_pages);
612         }
613
614         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
615         if (nr_pages > 0)
616                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
617         else {
618                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
619                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
620         }
621
622         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
623 }
624
625 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
626                                            int nid, unsigned int lru_mask)
627 {
628         unsigned long nr = 0;
629         struct mem_cgroup_per_node *mz;
630         enum lru_list lru;
631
632         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
633
634         for_each_lru(lru) {
635                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
636                         continue;
637                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
638                 nr += mz->lru_size[lru];
639         }
640         return nr;
641 }
642
643 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
644                         unsigned int lru_mask)
645 {
646         unsigned long nr = 0;
647         int nid;
648
649         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
650                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
651         return nr;
652 }
653
654 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
655                                        enum mem_cgroup_events_target target)
656 {
657         unsigned long val, next;
658
659         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
660         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
661         /* from time_after() in jiffies.h */
662         if ((long)next - (long)val < 0) {
663                 switch (target) {
664                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
665                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
666                         break;
667                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
668                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
669                         break;
670                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
671                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
672                         break;
673                 default:
674                         break;
675                 }
676                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
677                 return true;
678         }
679         return false;
680 }
681
682 /*
683  * Check events in order.
684  *
685  */
686 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
687 {
688         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
689         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
690                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
691                 bool do_softlimit;
692                 bool do_numainfo __maybe_unused;
693
694                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
695                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
696 #if MAX_NUMNODES > 1
697                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
698                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
699 #endif
700                 mem_cgroup_threshold(memcg);
701                 if (unlikely(do_softlimit))
702                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
703 #if MAX_NUMNODES > 1
704                 if (unlikely(do_numainfo))
705                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
706 #endif
707         }
708 }
709
710 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
711 {
712         /*
713          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
714          * if it races with swapoff, page migration, etc.
715          * So this can be called with p == NULL.
716          */
717         if (unlikely(!p))
718                 return NULL;
719
720         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
721 }
722 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
723
724 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
725 {
726         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
727
728         rcu_read_lock();
729         do {
730                 /*
731                  * Page cache insertions can happen withou an
732                  * actual mm context, e.g. during disk probing
733                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
734                  */
735                 if (unlikely(!mm))
736                         memcg = root_mem_cgroup;
737                 else {
738                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
739                         if (unlikely(!memcg))
740                                 memcg = root_mem_cgroup;
741                 }
742         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
743         rcu_read_unlock();
744         return memcg;
745 }
746
747 /**
748  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
749  * @root: hierarchy root
750  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
751  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
752  *
753  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
754  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
755  *
756  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
757  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
758  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
759  *
760  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
761  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
762  * reclaimers operating on the same zone and priority.
763  */
764 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
765                                    struct mem_cgroup *prev,
766                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
767 {
768         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
769         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
770         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
771         struct mem_cgroup *pos = NULL;
772
773         if (mem_cgroup_disabled())
774                 return NULL;
775
776         if (!root)
777                 root = root_mem_cgroup;
778
779         if (prev && !reclaim)
780                 pos = prev;
781
782         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
783                 if (prev)
784                         goto out;
785                 return root;
786         }
787
788         rcu_read_lock();
789
790         if (reclaim) {
791                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
792
793                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
794                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
795
796                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
797                         goto out_unlock;
798
799                 while (1) {
800                         pos = READ_ONCE(iter->position);
801                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
802                                 break;
803                         /*
804                          * css reference reached zero, so iter->position will
805                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
806                          * rely on this happening soon, because ->css_released
807                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
808                          * might block it. So we clear iter->position right
809                          * away.
810                          */
811                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
812                 }
813         }
814
815         if (pos)
816                 css = &pos->css;
817
818         for (;;) {
819                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
820                 if (!css) {
821                         /*
822                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
823                          * new one might jump in right at the end of
824                          * the hierarchy - make sure they see at least
825                          * one group and restart from the beginning.
826                          */
827                         if (!prev)
828                                 continue;
829                         break;
830                 }
831
832                 /*
833                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
834                  * is provided by the caller, so we know it's alive
835                  * and kicking, and don't take an extra reference.
836                  */
837                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
838
839                 if (css == &root->css)
840                         break;
841
842                 if (css_tryget(css))
843                         break;
844
845                 memcg = NULL;
846         }
847
848         if (reclaim) {
849                 /*
850                  * The position could have already been updated by a competing
851                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
852                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
853                  */
854                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
855
856                 if (pos)
857                         css_put(&pos->css);
858
859                 if (!memcg)
860                         iter->generation++;
861                 else if (!prev)
862                         reclaim->generation = iter->generation;
863         }
864
865 out_unlock:
866         rcu_read_unlock();
867 out:
868         if (prev && prev != root)
869                 css_put(&prev->css);
870
871         return memcg;
872 }
873
874 /**
875  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
876  * @root: hierarchy root
877  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
878  */
879 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
880                            struct mem_cgroup *prev)
881 {
882         if (!root)
883                 root = root_mem_cgroup;
884         if (prev && prev != root)
885                 css_put(&prev->css);
886 }
887
888 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
889 {
890         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
891         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
892         struct mem_cgroup_per_node *mz;
893         int nid;
894         int i;
895
896         while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg))) {
897                 for_each_node(nid) {
898                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
899                         for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
900                                 iter = &mz->iter[i];
901                                 cmpxchg(&iter->position,
902                                         dead_memcg, NULL);
903                         }
904                 }
905         }
906 }
907
908 /*
909  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
910  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
911  * be used for reference counting.
912  */
913 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
914         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
915              iter != NULL;                              \
916              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
917
918 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
919         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
920              iter != NULL;                              \
921              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
922
923 /**
924  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
925  * @page: the page
926  * @zone: zone of the page
927  *
928  * This function is only safe when following the LRU page isolation
929  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
930  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
931  */
932 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
933 {
934         struct mem_cgroup_per_node *mz;
935         struct mem_cgroup *memcg;
936         struct lruvec *lruvec;
937
938         if (mem_cgroup_disabled()) {
939                 lruvec = &pgdat->lruvec;
940                 goto out;
941         }
942
943         memcg = page->mem_cgroup;
944         /*
945          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
946          * possibly migrated - before they are charged.
947          */
948         if (!memcg)
949                 memcg = root_mem_cgroup;
950
951         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
952         lruvec = &mz->lruvec;
953 out:
954         /*
955          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
956          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
957          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
958          */
959         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
960                 lruvec->pgdat = pgdat;
961         return lruvec;
962 }
963
964 /**
965  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
966  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
967  * @lru: index of lru list the page is sitting on
968  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
969  *
970  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
971  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
972  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
973  */
974 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
975                                 int nr_pages)
976 {
977         struct mem_cgroup_per_node *mz;
978         unsigned long *lru_size;
979         long size;
980         bool empty;
981
982         if (mem_cgroup_disabled())
983                 return;
984
985         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
986         lru_size = mz->lru_size + lru;
987         empty = list_empty(lruvec->lists + lru);
988
989         if (nr_pages < 0)
990                 *lru_size += nr_pages;
991
992         size = *lru_size;
993         if (WARN_ONCE(size < 0 || empty != !size,
994                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld but %sempty\n",
995                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size, empty ? "" : "not ")) {
996                 VM_BUG_ON(1);
997                 *lru_size = 0;
998         }
999
1000         if (nr_pages > 0)
1001                 *lru_size += nr_pages;
1002 }
1003
1004 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1005 {
1006         struct mem_cgroup *task_memcg;
1007         struct task_struct *p;
1008         bool ret;
1009
1010         p = find_lock_task_mm(task);
1011         if (p) {
1012                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1013                 task_unlock(p);
1014         } else {
1015                 /*
1016                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1017                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1018                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1019                  */
1020                 rcu_read_lock();
1021                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1022                 css_get(&task_memcg->css);
1023                 rcu_read_unlock();
1024         }
1025         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1026         css_put(&task_memcg->css);
1027         return ret;
1028 }
1029
1030 /**
1031  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1032  * @memcg: the memory cgroup
1033  *
1034  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1035  * pages.
1036  */
1037 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1038 {
1039         unsigned long margin = 0;
1040         unsigned long count;
1041         unsigned long limit;
1042
1043         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1044         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1045         if (count < limit)
1046                 margin = limit - count;
1047
1048         if (do_memsw_account()) {
1049                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1050                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1051                 if (count <= limit)
1052                         margin = min(margin, limit - count);
1053                 else
1054                         margin = 0;
1055         }
1056
1057         return margin;
1058 }
1059
1060 /*
1061  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1062  *
1063  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1064  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1065  * caused by "move".
1066  */
1067 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1068 {
1069         struct mem_cgroup *from;
1070         struct mem_cgroup *to;
1071         bool ret = false;
1072         /*
1073          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1074          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1075          */
1076         spin_lock(&mc.lock);
1077         from = mc.from;
1078         to = mc.to;
1079         if (!from)
1080                 goto unlock;
1081
1082         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1083                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1084 unlock:
1085         spin_unlock(&mc.lock);
1086         return ret;
1087 }
1088
1089 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1090 {
1091         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1092                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1093                         DEFINE_WAIT(wait);
1094                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1095                         /* moving charge context might have finished. */
1096                         if (mc.moving_task)
1097                                 schedule();
1098                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1099                         return true;
1100                 }
1101         }
1102         return false;
1103 }
1104
1105 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1106 /**
1107  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1108  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1109  * @p: Task that is going to be killed
1110  *
1111  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1112  * enabled
1113  */
1114 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1115 {
1116         struct mem_cgroup *iter;
1117         unsigned int i;
1118
1119         rcu_read_lock();
1120
1121         if (p) {
1122                 pr_info("Task in ");
1123                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1124                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1125         } else {
1126                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1127         }
1128
1129         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1130         pr_cont("\n");
1131
1132         rcu_read_unlock();
1133
1134         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1135                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1136                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1137         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1138                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1139                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1140         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1141                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1142                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1143
1144         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1145                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1146                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1147                 pr_cont(":");
1148
1149                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1150                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1151                                 continue;
1152                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1153                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1154                 }
1155
1156                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1157                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1158                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1159
1160                 pr_cont("\n");
1161         }
1162 }
1163
1164 /*
1165  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1166  * 1(self count) if no children.
1167  */
1168 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1169 {
1170         int num = 0;
1171         struct mem_cgroup *iter;
1172
1173         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1174                 num++;
1175         return num;
1176 }
1177
1178 /*
1179  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1180  */
1181 static unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1182 {
1183         unsigned long limit;
1184
1185         limit = memcg->memory.limit;
1186         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1187                 unsigned long memsw_limit;
1188                 unsigned long swap_limit;
1189
1190                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1191                 swap_limit = memcg->swap.limit;
1192                 swap_limit = min(swap_limit, (unsigned long)total_swap_pages);
1193                 limit = min(limit + swap_limit, memsw_limit);
1194         }
1195         return limit;
1196 }
1197
1198 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1199                                      int order)
1200 {
1201         struct oom_control oc = {
1202                 .zonelist = NULL,
1203                 .nodemask = NULL,
1204                 .memcg = memcg,
1205                 .gfp_mask = gfp_mask,
1206                 .order = order,
1207         };
1208         struct mem_cgroup *iter;
1209         unsigned long chosen_points = 0;
1210         unsigned long totalpages;
1211         unsigned int points = 0;
1212         struct task_struct *chosen = NULL;
1213
1214         mutex_lock(&oom_lock);
1215
1216         /*
1217          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1218          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1219          * quickly exit and free its memory.
1220          */
1221         if (task_will_free_mem(current)) {
1222                 mark_oom_victim(current);
1223                 wake_oom_reaper(current);
1224                 goto unlock;
1225         }
1226
1227         check_panic_on_oom(&oc, CONSTRAINT_MEMCG);
1228         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) ? : 1;
1229         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1230                 struct css_task_iter it;
1231                 struct task_struct *task;
1232
1233                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1234                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1235                         switch (oom_scan_process_thread(&oc, task)) {
1236                         case OOM_SCAN_SELECT:
1237                                 if (chosen)
1238                                         put_task_struct(chosen);
1239                                 chosen = task;
1240                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1241                                 get_task_struct(chosen);
1242                                 /* fall through */
1243                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1244                                 continue;
1245                         case OOM_SCAN_ABORT:
1246                                 css_task_iter_end(&it);
1247                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1248                                 if (chosen)
1249                                         put_task_struct(chosen);
1250                                 /* Set a dummy value to return "true". */
1251                                 chosen = (void *) 1;
1252                                 goto unlock;
1253                         case OOM_SCAN_OK:
1254                                 break;
1255                         };
1256                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1257                         if (!points || points < chosen_points)
1258                                 continue;
1259                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1260                         if (points == chosen_points &&
1261                             thread_group_leader(chosen))
1262                                 continue;
1263
1264                         if (chosen)
1265                                 put_task_struct(chosen);
1266                         chosen = task;
1267                         chosen_points = points;
1268                         get_task_struct(chosen);
1269                 }
1270                 css_task_iter_end(&it);
1271         }
1272
1273         if (chosen) {
1274                 points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1275                 oom_kill_process(&oc, chosen, points, totalpages,
1276                                  "Memory cgroup out of memory");
1277         }
1278 unlock:
1279         mutex_unlock(&oom_lock);
1280         return chosen;
1281 }
1282
1283 #if MAX_NUMNODES > 1
1284
1285 /**
1286  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1287  * @memcg: the target memcg
1288  * @nid: the node ID to be checked.
1289  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1290  *
1291  * This function returns whether the specified memcg contains any
1292  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1293  * pages in the node.
1294  */
1295 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1296                 int nid, bool noswap)
1297 {
1298         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1299                 return true;
1300         if (noswap || !total_swap_pages)
1301                 return false;
1302         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1303                 return true;
1304         return false;
1305
1306 }
1307
1308 /*
1309  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1310  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1311  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1312  *
1313  */
1314 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1315 {
1316         int nid;
1317         /*
1318          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1319          * pagein/pageout changes since the last update.
1320          */
1321         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1322                 return;
1323         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1324                 return;
1325
1326         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1327         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1328
1329         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1330
1331                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1332                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1333         }
1334
1335         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1336         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1337 }
1338
1339 /*
1340  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1341  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1342  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1343  *
1344  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1345  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1346  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1347  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1348  *
1349  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1350  */
1351 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1352 {
1353         int node;
1354
1355         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1356         node = memcg->last_scanned_node;
1357
1358         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1359         /*
1360          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1361          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1362          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1363          */
1364         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1365                 node = numa_node_id();
1366
1367         memcg->last_scanned_node = node;
1368         return node;
1369 }
1370 #else
1371 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1372 {
1373         return 0;
1374 }
1375 #endif
1376
1377 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1378                                    pg_data_t *pgdat,
1379                                    gfp_t gfp_mask,
1380                                    unsigned long *total_scanned)
1381 {
1382         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1383         int total = 0;
1384         int loop = 0;
1385         unsigned long excess;
1386         unsigned long nr_scanned;
1387         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1388                 .pgdat = pgdat,
1389                 .priority = 0,
1390         };
1391
1392         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1393
1394         while (1) {
1395                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1396                 if (!victim) {
1397                         loop++;
1398                         if (loop >= 2) {
1399                                 /*
1400                                  * If we have not been able to reclaim
1401                                  * anything, it might because there are
1402                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1403                                  */
1404                                 if (!total)
1405                                         break;
1406                                 /*
1407                                  * We want to do more targeted reclaim.
1408                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1409                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1410                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1411                                  */
1412                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1413                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1414                                         break;
1415                         }
1416                         continue;
1417                 }
1418                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1419                                         pgdat, &nr_scanned);
1420                 *total_scanned += nr_scanned;
1421                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1422                         break;
1423         }
1424         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1425         return total;
1426 }
1427
1428 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1429 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1430         .name = "memcg_oom_lock",
1431 };
1432 #endif
1433
1434 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1435
1436 /*
1437  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1438  * If someone is running, return false.
1439  */
1440 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1441 {
1442         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1443
1444         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1445
1446         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1447                 if (iter->oom_lock) {
1448                         /*
1449                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1450                          * so we cannot give a lock.
1451                          */
1452                         failed = iter;
1453                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1454                         break;
1455                 } else
1456                         iter->oom_lock = true;
1457         }
1458
1459         if (failed) {
1460                 /*
1461                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1462                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1463                  */
1464                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1465                         if (iter == failed) {
1466                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1467                                 break;
1468                         }
1469                         iter->oom_lock = false;
1470                 }
1471         } else
1472                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1473
1474         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1475
1476         return !failed;
1477 }
1478
1479 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1480 {
1481         struct mem_cgroup *iter;
1482
1483         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1484         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1485         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1486                 iter->oom_lock = false;
1487         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1488 }
1489
1490 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1491 {
1492         struct mem_cgroup *iter;
1493
1494         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1495         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1496                 iter->under_oom++;
1497         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1498 }
1499
1500 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1501 {
1502         struct mem_cgroup *iter;
1503
1504         /*
1505          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1506          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1507          */
1508         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1509         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1510                 if (iter->under_oom > 0)
1511                         iter->under_oom--;
1512         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1513 }
1514
1515 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1516
1517 struct oom_wait_info {
1518         struct mem_cgroup *memcg;
1519         wait_queue_t    wait;
1520 };
1521
1522 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1523         unsigned mode, int sync, void *arg)
1524 {
1525         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1526         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1527         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1528
1529         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1530         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1531
1532         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1533             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1534                 return 0;
1535         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1536 }
1537
1538 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1539 {
1540         /*
1541          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1542          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1543          * this function is called as a result of userland actions
1544          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1545          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1546          * triggering notification.
1547          */
1548         if (memcg && memcg->under_oom)
1549                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1550 }
1551
1552 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1553 {
1554         if (!current->memcg_may_oom)
1555                 return;
1556         /*
1557          * We are in the middle of the charge context here, so we
1558          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1559          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1560          *
1561          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1562          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1563          * invocation might not even be necessary.
1564          *
1565          * That's why we don't do anything here except remember the
1566          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1567          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1568          * and when we know whether the fault was overall successful.
1569          */
1570         css_get(&memcg->css);
1571         current->memcg_in_oom = memcg;
1572         current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1573         current->memcg_oom_order = order;
1574 }
1575
1576 /**
1577  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1578  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1579  *
1580  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1581  * handler was enabled.
1582  *
1583  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1584  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1585  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1586  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1587  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1588  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1589  *
1590  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1591  * completed, %false otherwise.
1592  */
1593 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1594 {
1595         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1596         struct oom_wait_info owait;
1597         bool locked;
1598
1599         /* OOM is global, do not handle */
1600         if (!memcg)
1601                 return false;
1602
1603         if (!handle || oom_killer_disabled)
1604                 goto cleanup;
1605
1606         owait.memcg = memcg;
1607         owait.wait.flags = 0;
1608         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1609         owait.wait.private = current;
1610         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1611
1612         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1613         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1614
1615         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1616
1617         if (locked)
1618                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1619
1620         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1621                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1622                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1623                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1624                                          current->memcg_oom_order);
1625         } else {
1626                 schedule();
1627                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1628                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1629         }
1630
1631         if (locked) {
1632                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1633                 /*
1634                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1635                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1636                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1637                  */
1638                 memcg_oom_recover(memcg);
1639         }
1640 cleanup:
1641         current->memcg_in_oom = NULL;
1642         css_put(&memcg->css);
1643         return true;
1644 }
1645
1646 /**
1647  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1648  * @page: the page
1649  *
1650  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1651  * another cgroup and stabilizes their page->mem_cgroup binding.
1652  */
1653 void lock_page_memcg(struct page *page)
1654 {
1655         struct mem_cgroup *memcg;
1656         unsigned long flags;
1657
1658         /*
1659          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1660          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1661          * because page moving starts with an RCU grace period.
1662          */
1663         rcu_read_lock();
1664
1665         if (mem_cgroup_disabled())
1666                 return;
1667 again:
1668         memcg = page->mem_cgroup;
1669         if (unlikely(!memcg))
1670                 return;
1671
1672         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1673                 return;
1674
1675         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1676         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1677                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1678                 goto again;
1679         }
1680
1681         /*
1682          * When charge migration first begins, we can have locked and
1683          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1684          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1685          */
1686         memcg->move_lock_task = current;
1687         memcg->move_lock_flags = flags;
1688
1689         return;
1690 }
1691 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1692
1693 /**
1694  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1695  * @page: the page
1696  */
1697 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1698 {
1699         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
1700
1701         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1702                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1703
1704                 memcg->move_lock_task = NULL;
1705                 memcg->move_lock_flags = 0;
1706
1707                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1708         }
1709
1710         rcu_read_unlock();
1711 }
1712 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1713
1714 /*
1715  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1716  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1717  */
1718 #define CHARGE_BATCH    32U
1719 struct memcg_stock_pcp {
1720         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1721         unsigned int nr_pages;
1722         struct work_struct work;
1723         unsigned long flags;
1724 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1725 };
1726 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1727 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1728
1729 /**
1730  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1731  * @memcg: memcg to consume from.
1732  * @nr_pages: how many pages to charge.
1733  *
1734  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1735  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1736  * service an allocation will refill the stock.
1737  *
1738  * returns true if successful, false otherwise.
1739  */
1740 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1741 {
1742         struct memcg_stock_pcp *stock;
1743         unsigned long flags;
1744         bool ret = false;
1745
1746         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1747                 return ret;
1748
1749         local_irq_save(flags);
1750
1751         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1752         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1753                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1754                 ret = true;
1755         }
1756
1757         local_irq_restore(flags);
1758
1759         return ret;
1760 }
1761
1762 /*
1763  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1764  */
1765 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1766 {
1767         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1768
1769         if (stock->nr_pages) {
1770                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1771                 if (do_memsw_account())
1772                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1773                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1774                 stock->nr_pages = 0;
1775         }
1776         stock->cached = NULL;
1777 }
1778
1779 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1780 {
1781         struct memcg_stock_pcp *stock;
1782         unsigned long flags;
1783
1784         local_irq_save(flags);
1785
1786         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1787         drain_stock(stock);
1788         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1789
1790         local_irq_restore(flags);
1791 }
1792
1793 /*
1794  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1795  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1796  */
1797 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1798 {
1799         struct memcg_stock_pcp *stock;
1800         unsigned long flags;
1801
1802         local_irq_save(flags);
1803
1804         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1805         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1806                 drain_stock(stock);
1807                 stock->cached = memcg;
1808         }
1809         stock->nr_pages += nr_pages;
1810
1811         local_irq_restore(flags);
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1816  * of the hierarchy under it.
1817  */
1818 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1819 {
1820         int cpu, curcpu;
1821
1822         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1823         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1824                 return;
1825         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1826         get_online_cpus();
1827         curcpu = get_cpu();
1828         for_each_online_cpu(cpu) {
1829                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1830                 struct mem_cgroup *memcg;
1831
1832                 memcg = stock->cached;
1833                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1834                         continue;
1835                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1836                         continue;
1837                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1838                         if (cpu == curcpu)
1839                                 drain_local_stock(&stock->work);
1840                         else
1841                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1842                 }
1843         }
1844         put_cpu();
1845         put_online_cpus();
1846         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1847 }
1848
1849 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
1850                                         unsigned long action,
1851                                         void *hcpu)
1852 {
1853         int cpu = (unsigned long)hcpu;
1854         struct memcg_stock_pcp *stock;
1855
1856         if (action == CPU_ONLINE)
1857                 return NOTIFY_OK;
1858
1859         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
1860                 return NOTIFY_OK;
1861
1862         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1863         drain_stock(stock);
1864         return NOTIFY_OK;
1865 }
1866
1867 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
1868                          unsigned int nr_pages,
1869                          gfp_t gfp_mask)
1870 {
1871         do {
1872                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
1873                         continue;
1874                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
1875                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
1876         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1877 }
1878
1879 static void high_work_func(struct work_struct *work)
1880 {
1881         struct mem_cgroup *memcg;
1882
1883         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
1884         reclaim_high(memcg, CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
1885 }
1886
1887 /*
1888  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
1889  * and reclaims memory over the high limit.
1890  */
1891 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
1892 {
1893         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
1894         struct mem_cgroup *memcg;
1895
1896         if (likely(!nr_pages))
1897                 return;
1898
1899         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1900         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
1901         css_put(&memcg->css);
1902         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
1903 }
1904
1905 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1906                       unsigned int nr_pages)
1907 {
1908         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1909         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1910         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1911         struct page_counter *counter;
1912         unsigned long nr_reclaimed;
1913         bool may_swap = true;
1914         bool drained = false;
1915
1916         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
1917                 return 0;
1918 retry:
1919         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
1920                 return 0;
1921
1922         if (!do_memsw_account() ||
1923             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
1924                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
1925                         goto done_restock;
1926                 if (do_memsw_account())
1927                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
1928                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
1929         } else {
1930                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
1931                 may_swap = false;
1932         }
1933
1934         if (batch > nr_pages) {
1935                 batch = nr_pages;
1936                 goto retry;
1937         }
1938
1939         /*
1940          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
1941          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
1942          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
1943          * free their memory.
1944          */
1945         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
1946                      fatal_signal_pending(current) ||
1947                      current->flags & PF_EXITING))
1948                 goto force;
1949
1950         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
1951                 goto nomem;
1952
1953         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
1954                 goto nomem;
1955
1956         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
1957
1958         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
1959                                                     gfp_mask, may_swap);
1960
1961         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
1962                 goto retry;
1963
1964         if (!drained) {
1965                 drain_all_stock(mem_over_limit);
1966                 drained = true;
1967                 goto retry;
1968         }
1969
1970         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
1971                 goto nomem;
1972         /*
1973          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
1974          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
1975          * before killing the task.
1976          *
1977          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
1978          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
1979          * to regular pages anyway in case of failure.
1980          */
1981         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
1982                 goto retry;
1983         /*
1984          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
1985          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
1986          */
1987         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
1988                 goto retry;
1989
1990         if (nr_retries--)
1991                 goto retry;
1992
1993         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1994                 goto force;
1995
1996         if (fatal_signal_pending(current))
1997                 goto force;
1998
1999         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
2000
2001         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2002                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2003 nomem:
2004         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2005                 return -ENOMEM;
2006 force:
2007         /*
2008          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2009          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2010          * temporarily by force charging it.
2011          */
2012         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2013         if (do_memsw_account())
2014                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2015         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2016
2017         return 0;
2018
2019 done_restock:
2020         css_get_many(&memcg->css, batch);
2021         if (batch > nr_pages)
2022                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2023
2024         /*
2025          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2026          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2027          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2028          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2029          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2030          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2031          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2032          */
2033         do {
2034                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2035                         /* Don't bother a random interrupted task */
2036                         if (in_interrupt()) {
2037                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2038                                 break;
2039                         }
2040                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2041                         set_notify_resume(current);
2042                         break;
2043                 }
2044         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2045
2046         return 0;
2047 }
2048
2049 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2050 {
2051         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2052                 return;
2053
2054         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2055         if (do_memsw_account())
2056                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2057
2058         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2059 }
2060
2061 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2062 {
2063         struct zone *zone = page_zone(page);
2064
2065         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
2066         if (PageLRU(page)) {
2067                 struct lruvec *lruvec;
2068
2069                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2070                 ClearPageLRU(page);
2071                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2072                 *isolated = 1;
2073         } else
2074                 *isolated = 0;
2075 }
2076
2077 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2078 {
2079         struct zone *zone = page_zone(page);
2080
2081         if (isolated) {
2082                 struct lruvec *lruvec;
2083
2084                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2085                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2086                 SetPageLRU(page);
2087                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2088         }
2089         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
2090 }
2091
2092 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2093                           bool lrucare)
2094 {
2095         int isolated;
2096
2097         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2098
2099         /*
2100          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2101          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2102          */
2103         if (lrucare)
2104                 lock_page_lru(page, &isolated);
2105
2106         /*
2107          * Nobody should be changing or seriously looking at
2108          * page->mem_cgroup at this point:
2109          *
2110          * - the page is uncharged
2111          *
2112          * - the page is off-LRU
2113          *
2114          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2115          *   a locked page table
2116          *
2117          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2118          *   have the page locked
2119          */
2120         page->mem_cgroup = memcg;
2121
2122         if (lrucare)
2123                 unlock_page_lru(page, isolated);
2124 }
2125
2126 #ifndef CONFIG_SLOB
2127 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2128 {
2129         int id, size;
2130         int err;
2131
2132         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2133                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2134         if (id < 0)
2135                 return id;
2136
2137         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2138                 return id;
2139
2140         /*
2141          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2142          * so we have to grow them.
2143          */
2144         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2145
2146         size = 2 * (id + 1);
2147         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2148                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2149         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2150                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2151
2152         err = memcg_update_all_caches(size);
2153         if (!err)
2154                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2155         if (!err)
2156                 memcg_nr_cache_ids = size;
2157
2158         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2159
2160         if (err) {
2161                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2162                 return err;
2163         }
2164         return id;
2165 }
2166
2167 static void memcg_free_cache_id(int id)
2168 {
2169         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2170 }
2171
2172 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2173         struct mem_cgroup *memcg;
2174         struct kmem_cache *cachep;
2175         struct work_struct work;
2176 };
2177
2178 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2179 {
2180         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2181                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2182         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2183         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2184
2185         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2186
2187         css_put(&memcg->css);
2188         kfree(cw);
2189 }
2190
2191 /*
2192  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2193  */
2194 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2195                                                struct kmem_cache *cachep)
2196 {
2197         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2198
2199         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2200         if (!cw)
2201                 return;
2202
2203         css_get(&memcg->css);
2204
2205         cw->memcg = memcg;
2206         cw->cachep = cachep;
2207         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2208
2209         schedule_work(&cw->work);
2210 }
2211
2212 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2213                                              struct kmem_cache *cachep)
2214 {
2215         /*
2216          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2217          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2218          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2219          *
2220          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2221          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2222          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2223          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2224          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2225          */
2226         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2227         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2228         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2229 }
2230
2231 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2232 {
2233         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2234                 return true;
2235         return false;
2236 }
2237
2238 /**
2239  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2240  * @cachep: the original global kmem cache
2241  *
2242  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2243  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2244  *
2245  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2246  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2247  * go through with the original cache.
2248  *
2249  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2250  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2251  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2252  * reference.
2253  */
2254 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2255 {
2256         struct mem_cgroup *memcg;
2257         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2258         int kmemcg_id;
2259
2260         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2261
2262         if (memcg_kmem_bypass())
2263                 return cachep;
2264
2265         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2266                 return cachep;
2267
2268         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2269         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2270         if (kmemcg_id < 0)
2271                 goto out;
2272
2273         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2274         if (likely(memcg_cachep))
2275                 return memcg_cachep;
2276
2277         /*
2278          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2279          * context), we could be be predictable and return right away.
2280          * This would guarantee that the allocation being performed
2281          * already belongs in the new cache.
2282          *
2283          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2284          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2285          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2286          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2287          * defer everything.
2288          */
2289         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2290 out:
2291         css_put(&memcg->css);
2292         return cachep;
2293 }
2294
2295 /**
2296  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2297  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2298  */
2299 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2300 {
2301         if (!is_root_cache(cachep))
2302                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2303 }
2304
2305 /**
2306  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page
2307  * @page: page to charge
2308  * @gfp: reclaim mode
2309  * @order: allocation order
2310  * @memcg: memory cgroup to charge
2311  *
2312  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2313  */
2314 int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2315                             struct mem_cgroup *memcg)
2316 {
2317         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2318         struct page_counter *counter;
2319         int ret;
2320
2321         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2322         if (ret)
2323                 return ret;
2324
2325         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2326             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2327                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2328                 return -ENOMEM;
2329         }
2330
2331         page->mem_cgroup = memcg;
2332
2333         return 0;
2334 }
2335
2336 /**
2337  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2338  * @page: page to charge
2339  * @gfp: reclaim mode
2340  * @order: allocation order
2341  *
2342  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2343  */
2344 int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2345 {
2346         struct mem_cgroup *memcg;
2347         int ret = 0;
2348
2349         if (memcg_kmem_bypass())
2350                 return 0;
2351
2352         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2353         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2354                 ret = memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2355                 if (!ret)
2356                         __SetPageKmemcg(page);
2357         }
2358         css_put(&memcg->css);
2359         return ret;
2360 }
2361 /**
2362  * memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2363  * @page: page to uncharge
2364  * @order: allocation order
2365  */
2366 void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2367 {
2368         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2369         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2370
2371         if (!memcg)
2372                 return;
2373
2374         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2375
2376         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2377                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2378
2379         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2380         if (do_memsw_account())
2381                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2382
2383         page->mem_cgroup = NULL;
2384
2385         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2386         if (PageKmemcg(page))
2387                 __ClearPageKmemcg(page);
2388
2389         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2390 }
2391 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2392
2393 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2394
2395 /*
2396  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2397  * zone_lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2398  */
2399 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2400 {
2401         int i;
2402
2403         if (mem_cgroup_disabled())
2404                 return;
2405
2406         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2407                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2408
2409         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2410                        HPAGE_PMD_NR);
2411 }
2412 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2413
2414 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2415 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2416                                          bool charge)
2417 {
2418         int val = (charge) ? 1 : -1;
2419         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2420 }
2421
2422 /**
2423  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2424  * @entry: swap entry to be moved
2425  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2426  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2427  *
2428  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2429  * as the mem_cgroup's id of @from.
2430  *
2431  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2432  *
2433  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2434  * both res and memsw, and called css_get().
2435  */
2436 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2437                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2438 {
2439         unsigned short old_id, new_id;
2440
2441         old_id = mem_cgroup_id(from);
2442         new_id = mem_cgroup_id(to);
2443
2444         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2445                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2446                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2447                 return 0;
2448         }
2449         return -EINVAL;
2450 }
2451 #else
2452 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2453                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2454 {
2455         return -EINVAL;
2456 }
2457 #endif
2458
2459 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2460
2461 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2462                                    unsigned long limit)
2463 {
2464         unsigned long curusage;
2465         unsigned long oldusage;
2466         bool enlarge = false;
2467         int retry_count;
2468         int ret;
2469
2470         /*
2471          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2472          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2473          * of # of children which we should visit in this loop.
2474          */
2475         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2476                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2477
2478         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2479
2480         do {
2481                 if (signal_pending(current)) {
2482                         ret = -EINTR;
2483                         break;
2484                 }
2485
2486                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2487                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2488                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2489                         ret = -EINVAL;
2490                         break;
2491                 }
2492                 if (limit > memcg->memory.limit)
2493                         enlarge = true;
2494                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2495                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2496
2497                 if (!ret)
2498                         break;
2499
2500                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2501
2502                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2503                 /* Usage is reduced ? */
2504                 if (curusage >= oldusage)
2505                         retry_count--;
2506                 else
2507                         oldusage = curusage;
2508         } while (retry_count);
2509
2510         if (!ret && enlarge)
2511                 memcg_oom_recover(memcg);
2512
2513         return ret;
2514 }
2515
2516 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2517                                          unsigned long limit)
2518 {
2519         unsigned long curusage;
2520         unsigned long oldusage;
2521         bool enlarge = false;
2522         int retry_count;
2523         int ret;
2524
2525         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2526         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2527                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2528
2529         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2530
2531         do {
2532                 if (signal_pending(current)) {
2533                         ret = -EINTR;
2534                         break;
2535                 }
2536
2537                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2538                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2539                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2540                         ret = -EINVAL;
2541                         break;
2542                 }
2543                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2544                         enlarge = true;
2545                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2546                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2547
2548                 if (!ret)
2549                         break;
2550
2551                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2552
2553                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2554                 /* Usage is reduced ? */
2555                 if (curusage >= oldusage)
2556                         retry_count--;
2557                 else
2558                         oldusage = curusage;
2559         } while (retry_count);
2560
2561         if (!ret && enlarge)
2562                 memcg_oom_recover(memcg);
2563
2564         return ret;
2565 }
2566
2567 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2568                                             gfp_t gfp_mask,
2569                                             unsigned long *total_scanned)
2570 {
2571         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2572         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2573         unsigned long reclaimed;
2574         int loop = 0;
2575         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2576         unsigned long excess;
2577         unsigned long nr_scanned;
2578
2579         if (order > 0)
2580                 return 0;
2581
2582         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2583
2584         /*
2585          * Do not even bother to check the largest node if the root
2586          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2587          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2588          */
2589         if (RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2590                 return 0;
2591
2592         /*
2593          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2594          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2595          * pressure
2596          */
2597         do {
2598                 if (next_mz)
2599                         mz = next_mz;
2600                 else
2601                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2602                 if (!mz)
2603                         break;
2604
2605                 nr_scanned = 0;
2606                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2607                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2608                 nr_reclaimed += reclaimed;
2609                 *total_scanned += nr_scanned;
2610                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2611                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2612
2613                 /*
2614                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2615                  * it is time to move on to the next cgroup
2616                  */
2617                 next_mz = NULL;
2618                 if (!reclaimed)
2619                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2620
2621                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2622                 /*
2623                  * One school of thought says that we should not add
2624                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2625                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2626                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2627                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2628                  * term TODO.
2629                  */
2630                 /* If excess == 0, no tree ops */
2631                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2632                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2633                 css_put(&mz->memcg->css);
2634                 loop++;
2635                 /*
2636                  * Could not reclaim anything and there are no more
2637                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2638                  * reclaiming anything.
2639                  */
2640                 if (!nr_reclaimed &&
2641                         (next_mz == NULL ||
2642                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2643                         break;
2644         } while (!nr_reclaimed);
2645         if (next_mz)
2646                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2647         return nr_reclaimed;
2648 }
2649
2650 /*
2651  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2652  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2653  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2654  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2655  */
2656 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2657 {
2658         bool ret;
2659
2660         rcu_read_lock();
2661         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2662         rcu_read_unlock();
2663         return ret;
2664 }
2665
2666 /*
2667  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2668  *
2669  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2670  */
2671 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2672 {
2673         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2674
2675         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2676         lru_add_drain_all();
2677         /* try to free all pages in this cgroup */
2678         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2679                 int progress;
2680
2681                 if (signal_pending(current))
2682                         return -EINTR;
2683
2684                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2685                                                         GFP_KERNEL, true);
2686                 if (!progress) {
2687                         nr_retries--;
2688                         /* maybe some writeback is necessary */
2689                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2690                 }
2691
2692         }
2693
2694         return 0;
2695 }
2696
2697 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2698                                             char *buf, size_t nbytes,
2699                                             loff_t off)
2700 {
2701         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2702
2703         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2704                 return -EINVAL;
2705         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2706 }
2707
2708 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2709                                      struct cftype *cft)
2710 {
2711         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2712 }
2713
2714 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2715                                       struct cftype *cft, u64 val)
2716 {
2717         int retval = 0;
2718         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2719         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2720
2721         if (memcg->use_hierarchy == val)
2722                 return 0;
2723
2724         /*
2725          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2726          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2727          * occur, provided the current cgroup has no children.
2728          *
2729          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2730          * set if there are no children.
2731          */
2732         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2733                                 (val == 1 || val == 0)) {
2734                 if (!memcg_has_children(memcg))
2735                         memcg->use_hierarchy = val;
2736                 else
2737                         retval = -EBUSY;
2738         } else
2739                 retval = -EINVAL;
2740
2741         return retval;
2742 }
2743
2744 static void tree_stat(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *stat)
2745 {
2746         struct mem_cgroup *iter;
2747         int i;
2748
2749         memset(stat, 0, sizeof(*stat) * MEMCG_NR_STAT);
2750
2751         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2752                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
2753                         stat[i] += mem_cgroup_read_stat(iter, i);
2754         }
2755 }
2756
2757 static void tree_events(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *events)
2758 {
2759         struct mem_cgroup *iter;
2760         int i;
2761
2762         memset(events, 0, sizeof(*events) * MEMCG_NR_EVENTS);
2763
2764         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2765                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_EVENTS; i++)
2766                         events[i] += mem_cgroup_read_events(iter, i);
2767         }
2768 }
2769
2770 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2771 {
2772         unsigned long val = 0;
2773
2774         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2775                 struct mem_cgroup *iter;
2776
2777                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2778                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2779                                         MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
2780                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2781                                         MEM_CGROUP_STAT_RSS);
2782                         if (swap)
2783                                 val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2784                                                 MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
2785                 }
2786         } else {
2787                 if (!swap)
2788                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2789                 else
2790                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2791         }
2792         return val;
2793 }
2794
2795 enum {
2796         RES_USAGE,
2797         RES_LIMIT,
2798         RES_MAX_USAGE,
2799         RES_FAILCNT,
2800         RES_SOFT_LIMIT,
2801 };
2802
2803 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2804                                struct cftype *cft)
2805 {
2806         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2807         struct page_counter *counter;
2808
2809         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2810         case _MEM:
2811                 counter = &memcg->memory;
2812                 break;
2813         case _MEMSWAP:
2814                 counter = &memcg->memsw;
2815                 break;
2816         case _KMEM:
2817                 counter = &memcg->kmem;
2818                 break;
2819         case _TCP:
2820                 counter = &memcg->tcpmem;
2821                 break;
2822         default:
2823                 BUG();
2824         }
2825
2826         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2827         case RES_USAGE:
2828                 if (counter == &memcg->memory)
2829                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
2830                 if (counter == &memcg->memsw)
2831                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
2832                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2833         case RES_LIMIT:
2834                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2835         case RES_MAX_USAGE:
2836                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2837         case RES_FAILCNT:
2838                 return counter->failcnt;
2839         case RES_SOFT_LIMIT:
2840                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2841         default:
2842                 BUG();
2843         }
2844 }
2845
2846 #ifndef CONFIG_SLOB
2847 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2848 {
2849         int memcg_id;
2850
2851         if (cgroup_memory_nokmem)
2852                 return 0;
2853
2854         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2855         BUG_ON(memcg->kmem_state);
2856
2857         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2858         if (memcg_id < 0)
2859                 return memcg_id;
2860
2861         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2862         /*
2863          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
2864          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2865          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2866          * patched.
2867          */
2868         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2869         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
2870
2871         return 0;
2872 }
2873
2874 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2875 {
2876         struct cgroup_subsys_state *css;
2877         struct mem_cgroup *parent, *child;
2878         int kmemcg_id;
2879
2880         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
2881                 return;
2882         /*
2883          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
2884          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
2885          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
2886          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
2887          */
2888         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
2889
2890         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
2891
2892         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
2893         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
2894
2895         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2896         if (!parent)
2897                 parent = root_mem_cgroup;
2898
2899         /*
2900          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
2901          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
2902          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
2903          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
2904          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
2905          * memcg_drain_all_list_lrus().
2906          */
2907         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
2908         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
2909                 child = mem_cgroup_from_css(css);
2910                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
2911                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
2912                 if (!memcg->use_hierarchy)
2913                         break;
2914         }
2915         rcu_read_unlock();
2916
2917         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
2918
2919         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
2920 }
2921
2922 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2923 {
2924         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
2925         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
2926                 memcg_offline_kmem(memcg);
2927
2928         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
2929                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
2930                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
2931                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
2932         }
2933 }
2934 #else
2935 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2936 {
2937         return 0;
2938 }
2939 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2940 {
2941 }
2942 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2943 {
2944 }
2945 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2946
2947 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2948                                    unsigned long limit)
2949 {
2950         int ret;
2951
2952         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2953         ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
2954         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2955         return ret;
2956 }
2957
2958 static int memcg_update_tcp_limit(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long limit)
2959 {
2960         int ret;
2961
2962         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2963
2964         ret = page_counter_limit(&memcg->tcpmem, limit);
2965         if (ret)
2966                 goto out;
2967
2968         if (!memcg->tcpmem_active) {
2969                 /*
2970                  * The active flag needs to be written after the static_key
2971                  * update. This is what guarantees that the socket activation
2972                  * function is the last one to run. See sock_update_memcg() for
2973                  * details, and note that we don't mark any socket as belonging
2974                  * to this memcg until that flag is up.
2975                  *
2976                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
2977                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
2978                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
2979                  * yet, we'll lose accounting.
2980                  *
2981                  * We never race with the readers in sock_update_memcg(),
2982                  * because when this value change, the code to process it is not
2983                  * patched in yet.
2984                  */
2985                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
2986                 memcg->tcpmem_active = true;
2987         }
2988 out:
2989         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2990         return ret;
2991 }
2992
2993 /*
2994  * The user of this function is...
2995  * RES_LIMIT.
2996  */
2997 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
2998                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2999 {
3000         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3001         unsigned long nr_pages;
3002         int ret;
3003
3004         buf = strstrip(buf);
3005         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3006         if (ret)
3007                 return ret;
3008
3009         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3010         case RES_LIMIT:
3011                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3012                         ret = -EINVAL;
3013                         break;
3014                 }
3015                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3016                 case _MEM:
3017                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
3018                         break;
3019                 case _MEMSWAP:
3020                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
3021                         break;
3022                 case _KMEM:
3023                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3024                         break;
3025                 case _TCP:
3026                         ret = memcg_update_tcp_limit(memcg, nr_pages);
3027                         break;
3028                 }
3029                 break;
3030         case RES_SOFT_LIMIT:
3031                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3032                 ret = 0;
3033                 break;
3034         }
3035         return ret ?: nbytes;
3036 }
3037
3038 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3039                                 size_t nbytes, loff_t off)
3040 {
3041         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3042         struct page_counter *counter;
3043
3044         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3045         case _MEM:
3046                 counter = &memcg->memory;
3047                 break;
3048         case _MEMSWAP:
3049                 counter = &memcg->memsw;
3050                 break;
3051         case _KMEM:
3052                 counter = &memcg->kmem;
3053                 break;
3054         case _TCP:
3055                 counter = &memcg->tcpmem;
3056                 break;
3057         default:
3058                 BUG();
3059         }
3060
3061         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3062         case RES_MAX_USAGE:
3063                 page_counter_reset_watermark(counter);
3064                 break;
3065         case RES_FAILCNT:
3066                 counter->failcnt = 0;
3067                 break;
3068         default:
3069                 BUG();
3070         }
3071
3072         return nbytes;
3073 }
3074
3075 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3076                                         struct cftype *cft)
3077 {
3078         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3079 }
3080
3081 #ifdef CONFIG_MMU
3082 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3083                                         struct cftype *cft, u64 val)
3084 {
3085         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3086
3087         if (val & ~MOVE_MASK)
3088                 return -EINVAL;
3089
3090         /*
3091          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3092          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3093          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3094          * affect task migrations starting after the change.
3095          */
3096         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3097         return 0;
3098 }
3099 #else
3100 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3101                                         struct cftype *cft, u64 val)
3102 {
3103         return -ENOSYS;
3104 }
3105 #endif
3106
3107 #ifdef CONFIG_NUMA
3108 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3109 {
3110         struct numa_stat {
3111                 const char *name;
3112                 unsigned int lru_mask;
3113         };
3114
3115         static const struct numa_stat stats[] = {
3116                 { "total", LRU_ALL },
3117                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3118                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3119                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3120         };
3121         const struct numa_stat *stat;
3122         int nid;
3123         unsigned long nr;
3124         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3125
3126         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3127                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3128                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3129                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3130                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3131                                                           stat->lru_mask);
3132                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3133                 }
3134                 seq_putc(m, '\n');
3135         }
3136
3137         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3138                 struct mem_cgroup *iter;
3139
3140                 nr = 0;
3141                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3142                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3143                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3144                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3145                         nr = 0;
3146                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3147                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3148                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3149                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3150                 }
3151                 seq_putc(m, '\n');
3152         }
3153
3154         return 0;
3155 }
3156 #endif /* CONFIG_NUMA */
3157
3158 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3159 {
3160         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3161         unsigned long memory, memsw;
3162         struct mem_cgroup *mi;
3163         unsigned int i;
3164
3165         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3166                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3167         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3168                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3169         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3170
3171         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3172                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3173                         continue;
3174                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3175                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3176         }
3177
3178         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3179                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3180                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3181
3182         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3183                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3184                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3185
3186         /* Hierarchical information */
3187         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3188         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3189                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3190                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3191         }
3192         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3193                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3194         if (do_memsw_account())
3195                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3196                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3197
3198         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3199                 unsigned long long val = 0;
3200
3201                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3202                         continue;
3203                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3204                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3205                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3206         }
3207
3208         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3209                 unsigned long long val = 0;
3210
3211                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3212                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3213                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3214                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3215         }
3216
3217         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3218                 unsigned long long val = 0;
3219
3220                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3221                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3222                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3223         }
3224
3225 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3226         {
3227                 pg_data_t *pgdat;
3228                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3229                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3230                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3231                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3232
3233                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3234                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3235                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3236
3237                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3238                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3239                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3240                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3241                 }
3242                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3243                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3244                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3245                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3246         }
3247 #endif
3248
3249         return 0;
3250 }
3251
3252 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3253                                       struct cftype *cft)
3254 {
3255         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3256
3257         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3258 }
3259
3260 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3261                                        struct cftype *cft, u64 val)
3262 {
3263         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3264
3265         if (val > 100)
3266                 return -EINVAL;
3267
3268         if (css->parent)
3269                 memcg->swappiness = val;
3270         else
3271                 vm_swappiness = val;
3272
3273         return 0;
3274 }
3275
3276 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3277 {
3278         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3279         unsigned long usage;
3280         int i;
3281
3282         rcu_read_lock();
3283         if (!swap)
3284                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3285         else
3286                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3287
3288         if (!t)
3289                 goto unlock;
3290
3291         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3292
3293         /*
3294          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3295          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3296          * call of __mem_cgroup_threshold().
3297          */
3298         i = t->current_threshold;
3299
3300         /*
3301          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3302          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3303          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3304          * only one element of the array here.
3305          */
3306         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3307                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3308
3309         /* i = current_threshold + 1 */
3310         i++;
3311
3312         /*
3313          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3314          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3315          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3316          * only one element of the array here.
3317          */
3318         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3319                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3320
3321         /* Update current_threshold */
3322         t->current_threshold = i - 1;
3323 unlock:
3324         rcu_read_unlock();
3325 }
3326
3327 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3328 {
3329         while (memcg) {
3330                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3331                 if (do_memsw_account())
3332                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3333
3334                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3335         }
3336 }
3337
3338 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3339 {
3340         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3341         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3342
3343         if (_a->threshold > _b->threshold)
3344                 return 1;
3345
3346         if (_a->threshold < _b->threshold)
3347                 return -1;
3348
3349         return 0;
3350 }
3351
3352 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3353 {
3354         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3355
3356         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3357
3358         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3359                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3360
3361         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3362         return 0;
3363 }
3364
3365 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3366 {
3367         struct mem_cgroup *iter;
3368
3369         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3370                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3371 }
3372
3373 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3374         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3375 {
3376         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3377         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3378         unsigned long threshold;
3379         unsigned long usage;
3380         int i, size, ret;
3381
3382         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3383         if (ret)
3384                 return ret;
3385
3386         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3387
3388         if (type == _MEM) {
3389                 thresholds = &memcg->thresholds;
3390                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3391         } else if (type == _MEMSWAP) {
3392                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3393                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3394         } else
3395                 BUG();
3396
3397         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3398         if (thresholds->primary)
3399                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3400
3401         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3402
3403         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3404         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3405                         GFP_KERNEL);
3406         if (!new) {
3407                 ret = -ENOMEM;
3408                 goto unlock;
3409         }
3410         new->size = size;
3411
3412         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3413         if (thresholds->primary) {
3414                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3415                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3416         }
3417
3418         /* Add new threshold */
3419         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3420         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3421
3422         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3423         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3424                         compare_thresholds, NULL);
3425
3426         /* Find current threshold */
3427         new->current_threshold = -1;
3428         for (i = 0; i < size; i++) {
3429                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3430                         /*
3431                          * new->current_threshold will not be used until
3432                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3433                          * it here.
3434                          */
3435                         ++new->current_threshold;
3436                 } else
3437                         break;
3438         }
3439
3440         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3441         kfree(thresholds->spare);
3442         thresholds->spare = thresholds->primary;
3443
3444         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3445
3446         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3447         synchronize_rcu();
3448
3449 unlock:
3450         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3451
3452         return ret;
3453 }
3454
3455 static int mem_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, _MEM);
3459 }
3460
3461 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3462         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3463 {
3464         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3465 }
3466
3467 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3468         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3469 {
3470         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3471         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3472         unsigned long usage;
3473         int i, j, size;
3474
3475         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3476
3477         if (type == _MEM) {
3478                 thresholds = &memcg->thresholds;
3479                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3480         } else if (type == _MEMSWAP) {
3481                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3482                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3483         } else
3484                 BUG();
3485
3486         if (!thresholds->primary)
3487                 goto unlock;
3488
3489         /* Check if a threshold crossed before removing */
3490         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3491
3492         /* Calculate new number of threshold */
3493         size = 0;
3494         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3495                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3496                         size++;
3497         }
3498
3499         new = thresholds->spare;
3500
3501         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3502         if (!size) {
3503                 kfree(new);
3504                 new = NULL;
3505                 goto swap_buffers;
3506         }
3507
3508         new->size = size;
3509
3510         /* Copy thresholds and find current threshold */
3511         new->current_threshold = -1;
3512         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3513                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3514                         continue;
3515
3516                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3517                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3518                         /*
3519                          * new->current_threshold will not be used
3520                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3521                          * it here.
3522                          */
3523                         ++new->current_threshold;
3524                 }
3525                 j++;
3526         }
3527
3528 swap_buffers:
3529         /* Swap primary and spare array */
3530         thresholds->spare = thresholds->primary;
3531
3532         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3533
3534         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3535         synchronize_rcu();
3536
3537         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3538         if (!new) {
3539                 kfree(thresholds->spare);
3540                 thresholds->spare = NULL;
3541         }
3542 unlock:
3543         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3544 }
3545
3546 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3547         struct eventfd_ctx *eventfd)
3548 {
3549         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3550 }
3551
3552 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3553         struct eventfd_ctx *eventfd)
3554 {
3555         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3556 }
3557
3558 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3559         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3560 {
3561         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3562
3563         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3564         if (!event)
3565                 return -ENOMEM;
3566
3567         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3568
3569         event->eventfd = eventfd;
3570         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3571
3572         /* already in OOM ? */
3573         if (memcg->under_oom)
3574                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3575         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3576
3577         return 0;
3578 }
3579
3580 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3581         struct eventfd_ctx *eventfd)
3582 {
3583         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3584
3585         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3586
3587         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3588                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3589                         list_del(&ev->list);
3590                         kfree(ev);
3591                 }
3592         }
3593
3594         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3595 }
3596
3597 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3598 {
3599         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3600
3601         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3602         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3603         return 0;
3604 }
3605
3606 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3607         struct cftype *cft, u64 val)
3608 {
3609         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3610
3611         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3612         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3613                 return -EINVAL;
3614
3615         memcg->oom_kill_disable = val;
3616         if (!val)
3617                 memcg_oom_recover(memcg);
3618
3619         return 0;
3620 }
3621
3622 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3623
3624 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3625 {
3626         return &memcg->cgwb_list;
3627 }
3628
3629 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3630 {
3631         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3632 }
3633
3634 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3635 {
3636         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3637 }
3638
3639 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3640 {
3641         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3642 }
3643
3644 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3645 {
3646         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3647
3648         if (!memcg->css.parent)
3649                 return NULL;
3650
3651         return &memcg->cgwb_domain;
3652 }
3653
3654 /**
3655  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3656  * @wb: bdi_writeback in question
3657  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3658  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3659  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3660  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3661  *
3662  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3663  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3664  * is a bit more involved.
3665  *
3666  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3667  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3668  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3669  * available memory in the system.  The caller should further cap
3670  * *@pheadroom accordingly.
3671  */
3672 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3673                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3674                          unsigned long *pwriteback)
3675 {
3676         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3677         struct mem_cgroup *parent;
3678
3679         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
3680
3681         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3682         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3683         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3684                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3685         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3686
3687         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3688                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3689                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3690
3691                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3692                 memcg = parent;
3693         }
3694 }
3695
3696 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3697
3698 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3699 {
3700         return 0;
3701 }
3702
3703 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3704 {
3705 }
3706
3707 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3708 {
3709 }
3710
3711 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3712
3713 /*
3714  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3715  *
3716  * "cgroup.event_control" implementation.
3717  *
3718  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3719  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3720  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3721  *
3722  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3723  * possible.
3724  */
3725
3726 /*
3727  * Unregister event and free resources.
3728  *
3729  * Gets called from workqueue.
3730  */
3731 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3732 {
3733         struct mem_cgroup_event *event =
3734                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3735         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3736
3737         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3738
3739         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3740
3741         /* Notify userspace the event is going away. */
3742         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3743
3744         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3745         kfree(event);
3746         css_put(&memcg->css);
3747 }
3748
3749 /*
3750  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3751  *
3752  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3753  */
3754 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3755                             int sync, void *key)
3756 {
3757         struct mem_cgroup_event *event =
3758                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3759         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3760         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3761
3762         if (flags & POLLHUP) {
3763                 /*
3764                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3765                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3766                  * for us.
3767                  *
3768                  * We can't race against event freeing since the other
3769                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3770                  * which we hold.
3771                  */
3772                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3773                 if (!list_empty(&event->list)) {
3774                         list_del_init(&event->list);
3775                         /*
3776                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3777                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3778                          */
3779                         schedule_work(&event->remove);
3780                 }
3781                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3782         }
3783
3784         return 0;
3785 }
3786
3787 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3788                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3789 {
3790         struct mem_cgroup_event *event =
3791                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3792
3793         event->wqh = wqh;
3794         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3795 }
3796
3797 /*
3798  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3799  *
3800  * Parse input and register new cgroup event handler.
3801  *
3802  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3803  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3804  */
3805 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3806                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3807 {
3808         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3809         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3810         struct mem_cgroup_event *event;
3811         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3812         unsigned int efd, cfd;
3813         struct fd efile;
3814         struct fd cfile;
3815         const char *name;
3816         char *endp;
3817         int ret;
3818
3819         buf = strstrip(buf);
3820
3821         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3822         if (*endp != ' ')
3823                 return -EINVAL;
3824         buf = endp + 1;
3825
3826         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3827         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3828                 return -EINVAL;
3829         buf = endp + 1;
3830
3831         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3832         if (!event)
3833                 return -ENOMEM;
3834
3835         event->memcg = memcg;
3836         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3837         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3838         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3839         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3840
3841         efile = fdget(efd);
3842         if (!efile.file) {
3843                 ret = -EBADF;
3844                 goto out_kfree;
3845         }
3846
3847         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3848         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3849                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3850                 goto out_put_efile;
3851         }
3852
3853         cfile = fdget(cfd);
3854         if (!cfile.file) {
3855                 ret = -EBADF;
3856                 goto out_put_eventfd;
3857         }
3858
3859         /* the process need read permission on control file */
3860         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3861         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3862         if (ret < 0)
3863                 goto out_put_cfile;
3864
3865         /*
3866          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3867          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3868          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3869          * is for compatibility anyway.
3870          *
3871          * DO NOT ADD NEW FILES.
3872          */
3873         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3874
3875         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3876                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3877                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3878         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3879                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3880                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3881         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3882                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3883                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3884         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3885                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3886                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3887         } else {
3888                 ret = -EINVAL;
3889                 goto out_put_cfile;
3890         }
3891
3892         /*
3893          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3894          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3895          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3896          */
3897         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3898                                                &memory_cgrp_subsys);
3899         ret = -EINVAL;
3900         if (IS_ERR(cfile_css))
3901                 goto out_put_cfile;
3902         if (cfile_css != css) {
3903                 css_put(cfile_css);
3904                 goto out_put_cfile;
3905         }
3906
3907         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
3908         if (ret)
3909                 goto out_put_css;
3910
3911         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
3912
3913         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3914         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
3915         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3916
3917         fdput(cfile);
3918         fdput(efile);
3919
3920         return nbytes;
3921
3922 out_put_css:
3923         css_put(css);
3924 out_put_cfile:
3925         fdput(cfile);
3926 out_put_eventfd:
3927         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3928 out_put_efile:
3929         fdput(efile);
3930 out_kfree:
3931         kfree(event);
3932
3933         return ret;
3934 }
3935
3936 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
3937         {
3938                 .name = "usage_in_bytes",
3939                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
3940                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3941         },
3942         {
3943                 .name = "max_usage_in_bytes",
3944                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
3945                 .write = mem_cgroup_reset,
3946                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3947         },
3948         {
3949                 .name = "limit_in_bytes",
3950                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
3951                 .write = mem_cgroup_write,
3952                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3953         },
3954         {
3955                 .name = "soft_limit_in_bytes",
3956                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
3957                 .write = mem_cgroup_write,
3958                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3959         },
3960         {
3961                 .name = "failcnt",
3962                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
3963                 .write = mem_cgroup_reset,
3964                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3965         },
3966         {
3967                 .name = "stat",
3968                 .seq_show = memcg_stat_show,
3969         },
3970         {
3971                 .name = "force_empty",
3972                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
3973         },
3974         {
3975                 .name = "use_hierarchy",
3976                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
3977                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
3978         },
3979         {
3980                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
3981                 .write = memcg_write_event_control,
3982                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
3983         },
3984         {
3985                 .name = "swappiness",
3986                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
3987                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
3988         },
3989         {
3990                 .name = "move_charge_at_immigrate",
3991                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
3992                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
3993         },
3994         {
3995                 .name = "oom_control",
3996                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
3997                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
3998                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
3999         },
4000         {
4001                 .name = "pressure_level",
4002         },
4003 #ifdef CONFIG_NUMA
4004         {
4005                 .name = "numa_stat",
4006                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4007         },
4008 #endif
4009         {
4010                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4011                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4012                 .write = mem_cgroup_write,
4013                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4014         },
4015         {
4016                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4017                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4018                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4019         },
4020         {
4021                 .name = "kmem.failcnt",
4022                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4023                 .write = mem_cgroup_reset,
4024                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4025         },
4026         {
4027                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4028                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4029                 .write = mem_cgroup_reset,
4030                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4031         },
4032 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4033         {
4034                 .name = "kmem.slabinfo",
4035                 .seq_start = slab_start,
4036                 .seq_next = slab_next,
4037                 .seq_stop = slab_stop,
4038                 .seq_show = memcg_slab_show,
4039         },
4040 #endif
4041         {
4042                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4043                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4044                 .write = mem_cgroup_write,
4045                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4046         },
4047         {
4048                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4049                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4050                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4051         },
4052         {
4053                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4054                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4055                 .write = mem_cgroup_reset,
4056                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4057         },
4058         {
4059                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4060                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4061                 .write = mem_cgroup_reset,
4062                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4063         },
4064         { },    /* terminate */
4065 };
4066
4067 /*
4068  * Private memory cgroup IDR
4069  *
4070  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4071  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4072  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4073  * memory-controlled cgroups to 64k.
4074  *
4075  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4076  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4077  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4078  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4079  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4080  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4081  *
4082  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4083  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4084  * when the CSS is offlined.
4085  *
4086  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4087  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4088  * those references are manageable from userspace.
4089  */
4090
4091 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4092
4093 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4094 {
4095         atomic_add(n, &memcg->id.ref);
4096 }
4097
4098 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4099 {
4100         if (atomic_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4101                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4102                 memcg->id.id = 0;
4103
4104                 /* Memcg ID pins CSS */
4105                 css_put(&memcg->css);
4106         }
4107 }
4108
4109 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4110 {
4111         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4112 }
4113
4114 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4115 {
4116         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4117 }
4118
4119 /**
4120  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4121  * @id: the memcg id to look up
4122  *
4123  * Caller must hold rcu_read_lock().
4124  */
4125 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4126 {
4127         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4128         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4129 }
4130
4131 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4132 {
4133         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4134         int tmp = node;
4135         /*
4136          * This routine is called against possible nodes.
4137          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4138          *
4139          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4140          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4141          *       function.
4142          */
4143         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4144                 tmp = -1;
4145         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4146         if (!pn)
4147                 return 1;
4148
4149         lruvec_init(&pn->lruvec);
4150         pn->usage_in_excess = 0;
4151         pn->on_tree = false;
4152         pn->memcg = memcg;
4153
4154         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4155         return 0;
4156 }
4157
4158 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4159 {
4160         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4161 }
4162
4163 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4164 {
4165         int node;
4166
4167         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4168         for_each_node(node)
4169                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4170         free_percpu(memcg->stat);
4171         kfree(memcg);
4172 }
4173
4174 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4175 {
4176         struct mem_cgroup *memcg;
4177         size_t size;
4178         int node;
4179
4180         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4181         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4182
4183         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4184         if (!memcg)
4185                 return NULL;
4186
4187         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4188                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4189                                  GFP_KERNEL);
4190         if (memcg->id.id < 0)
4191                 goto fail;
4192
4193         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4194         if (!memcg->stat)
4195                 goto fail;
4196
4197         for_each_node(node)
4198                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4199                         goto fail;
4200
4201         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4202                 goto fail;
4203
4204         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4205         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4206         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4207         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4208         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4209         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4210         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4211         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4212         memcg->socket_pressure = jiffies;
4213 #ifndef CONFIG_SLOB
4214         memcg->kmemcg_id = -1;
4215 #endif
4216 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4217         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4218 #endif
4219         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4220         return memcg;
4221 fail:
4222         if (memcg->id.id > 0)
4223                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4224         mem_cgroup_free(memcg);
4225         return NULL;
4226 }
4227
4228 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4229 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4230 {
4231         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4232         struct mem_cgroup *memcg;
4233         long error = -ENOMEM;
4234
4235         memcg = mem_cgroup_alloc();
4236         if (!memcg)
4237                 return ERR_PTR(error);
4238
4239         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4240         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4241         if (parent) {
4242                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4243                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4244         }
4245         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4246                 memcg->use_hierarchy = true;
4247                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4248                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4249                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4250                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4251                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4252         } else {
4253                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4254                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4255                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4256                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4257                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4258                 /*
4259                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4260                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4261                  * unfortunate state in our controller.
4262                  */
4263                 if (parent != root_mem_cgroup)
4264                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4265         }
4266
4267         /* The following stuff does not apply to the root */
4268         if (!parent) {
4269                 root_mem_cgroup = memcg;
4270                 return &memcg->css;
4271         }
4272
4273         error = memcg_online_kmem(memcg);
4274         if (error)
4275                 goto fail;
4276
4277         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4278                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4279
4280         return &memcg->css;
4281 fail:
4282         mem_cgroup_free(memcg);
4283         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4284 }
4285
4286 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4287 {
4288         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4289         mem_cgroup_id_get(mem_cgroup_from_css(css));
4290         css_get(css);
4291         return 0;
4292 }
4293
4294 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4295 {
4296         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4297         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4298
4299         /*
4300          * Unregister events and notify userspace.
4301          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4302          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4303          */
4304         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4305         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4306                 list_del_init(&event->list);
4307                 schedule_work(&event->remove);
4308         }
4309         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4310
4311         memcg_offline_kmem(memcg);
4312         wb_memcg_offline(memcg);
4313
4314         mem_cgroup_id_put(memcg);
4315 }
4316
4317 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4318 {
4319         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4320
4321         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4322 }
4323
4324 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4325 {
4326         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4327
4328         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4329                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4330
4331         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4332                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4333
4334         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4335         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4336         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4337         memcg_free_kmem(memcg);
4338         mem_cgroup_free(memcg);
4339 }
4340
4341 /**
4342  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4343  * @css: the target css
4344  *
4345  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4346  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4347  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4348  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4349  * made visible again.
4350  *
4351  * The current implementation only resets the essential configurations.
4352  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4353  */
4354 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4355 {
4356         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4357
4358         page_counter_limit(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4359         page_counter_limit(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4360         page_counter_limit(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4361         page_counter_limit(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4362         page_counter_limit(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4363         memcg->low = 0;
4364         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4365         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4366         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4367 }
4368
4369 #ifdef CONFIG_MMU
4370 /* Handlers for move charge at task migration. */
4371 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4372 {
4373         int ret;
4374
4375         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4376         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4377         if (!ret) {
4378                 mc.precharge += count;
4379                 return ret;
4380         }
4381
4382         /* Try charges one by one with reclaim */
4383         while (count--) {
4384                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
4385                 if (ret)
4386                         return ret;
4387                 mc.precharge++;
4388                 cond_resched();
4389         }
4390         return 0;
4391 }
4392
4393 union mc_target {
4394         struct page     *page;
4395         swp_entry_t     ent;
4396 };
4397
4398 enum mc_target_type {
4399         MC_TARGET_NONE = 0,
4400         MC_TARGET_PAGE,
4401         MC_TARGET_SWAP,
4402 };
4403
4404 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4405                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4406 {
4407         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4408
4409         if (!page || !page_mapped(page))
4410                 return NULL;
4411         if (PageAnon(page)) {
4412                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4413                         return NULL;
4414         } else {
4415                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4416                         return NULL;
4417         }
4418         if (!get_page_unless_zero(page))
4419                 return NULL;
4420
4421         return page;
4422 }
4423
4424 #ifdef CONFIG_SWAP
4425 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4426                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4427 {
4428         struct page *page = NULL;
4429         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4430
4431         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4432                 return NULL;
4433         /*
4434          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4435          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4436          */
4437         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
4438         if (do_memsw_account())
4439                 entry->val = ent.val;
4440
4441         return page;
4442 }
4443 #else
4444 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4445                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4446 {
4447         return NULL;
4448 }
4449 #endif
4450
4451 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4452                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4453 {
4454         struct page *page = NULL;
4455         struct address_space *mapping;
4456         pgoff_t pgoff;
4457
4458         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4459                 return NULL;
4460         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4461                 return NULL;
4462
4463         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4464         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4465
4466         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4467 #ifdef CONFIG_SWAP
4468         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4469         if (shmem_mapping(mapping)) {
4470                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4471                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4472                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4473                         if (do_memsw_account())
4474                                 *entry = swp;
4475                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
4476                 }
4477         } else
4478                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4479 #else
4480         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4481 #endif
4482         return page;
4483 }
4484
4485 /**
4486  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4487  * @page: the page
4488  * @compound: charge the page as compound or small page
4489  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4490  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4491  *
4492  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4493  *
4494  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4495  * from old cgroup.
4496  */
4497 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4498                                    bool compound,
4499                                    struct mem_cgroup *from,
4500                                    struct mem_cgroup *to)
4501 {
4502         unsigned long flags;
4503         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4504         int ret;
4505         bool anon;
4506
4507         VM_BUG_ON(from == to);
4508         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4509         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4510
4511         /*
4512          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4513          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4514          */
4515         ret = -EBUSY;
4516         if (!trylock_page(page))
4517                 goto out;
4518
4519         ret = -EINVAL;
4520         if (page->mem_cgroup != from)
4521                 goto out_unlock;
4522
4523         anon = PageAnon(page);
4524
4525         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4526
4527         if (!anon && page_mapped(page)) {
4528                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4529                                nr_pages);
4530                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4531                                nr_pages);
4532         }
4533
4534         /*
4535          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4536          * mem_cgroup_update_page_stat() will serialize updates to PageDirty.
4537          * So mapping should be stable for dirty pages.
4538          */
4539         if (!anon && PageDirty(page)) {
4540                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4541
4542                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4543                         __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4544                                        nr_pages);
4545                         __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4546                                        nr_pages);
4547                 }
4548         }
4549
4550         if (PageWriteback(page)) {
4551                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4552                                nr_pages);
4553                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4554                                nr_pages);
4555         }
4556
4557         /*
4558          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4559          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4560          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4561          */
4562
4563         /* caller should have done css_get */
4564         page->mem_cgroup = to;
4565         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4566
4567         ret = 0;
4568
4569         local_irq_disable();
4570         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4571         memcg_check_events(to, page);
4572         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4573         memcg_check_events(from, page);
4574         local_irq_enable();
4575 out_unlock:
4576         unlock_page(page);
4577 out:
4578         return ret;
4579 }
4580
4581 /**
4582  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4583  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4584  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4585  * @ptent: the pte to be checked
4586  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4587  *
4588  * Returns
4589  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4590  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4591  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4592  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4593  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4594  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4595  *     in target->ent.
4596  *
4597  * Called with pte lock held.
4598  */
4599
4600 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4601                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4602 {
4603         struct page *page = NULL;
4604         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4605         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4606
4607         if (pte_present(ptent))
4608                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4609         else if (is_swap_pte(ptent))
4610                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4611         else if (pte_none(ptent))
4612                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4613
4614         if (!page && !ent.val)
4615                 return ret;
4616         if (page) {
4617                 /*
4618                  * Do only loose check w/o serialization.
4619                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4620                  * not under LRU exclusion.
4621                  */
4622                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4623                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4624                         if (target)
4625                                 target->page = page;
4626                 }
4627                 if (!ret || !target)
4628                         put_page(page);
4629         }
4630         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4631         if (ent.val && !ret &&
4632             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4633                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4634                 if (target)
4635                         target->ent = ent;
4636         }
4637         return ret;
4638 }
4639
4640 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4641 /*
4642  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4643  * support them for now.
4644  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4645  */
4646 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4647                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4648 {
4649         struct page *page = NULL;
4650         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4651
4652         page = pmd_page(pmd);
4653         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4654         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4655                 return ret;
4656         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4657                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4658                 if (target) {
4659                         get_page(page);
4660                         target->page = page;
4661                 }
4662         }
4663         return ret;
4664 }
4665 #else
4666 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4667                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4668 {
4669         return MC_TARGET_NONE;
4670 }
4671 #endif
4672
4673 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4674                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4675                                         struct mm_walk *walk)
4676 {
4677         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4678         pte_t *pte;
4679         spinlock_t *ptl;
4680
4681         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4682         if (ptl) {
4683                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4684                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4685                 spin_unlock(ptl);
4686                 return 0;
4687         }
4688
4689         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4690                 return 0;
4691         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4692         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4693                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4694                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4695         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4696         cond_resched();
4697
4698         return 0;
4699 }
4700
4701 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4702 {
4703         unsigned long precharge;
4704
4705         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4706                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4707                 .mm = mm,
4708         };
4709         down_read(&mm->mmap_sem);
4710         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4711         up_read(&mm->mmap_sem);
4712
4713         precharge = mc.precharge;
4714         mc.precharge = 0;
4715
4716         return precharge;
4717 }
4718
4719 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4720 {
4721         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4722
4723         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4724         mc.moving_task = current;
4725         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4726 }
4727
4728 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4729 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4730 {
4731         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4732         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4733
4734         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4735         if (mc.precharge) {
4736                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4737                 mc.precharge = 0;
4738         }
4739         /*
4740          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4741          * we must uncharge here.
4742          */
4743         if (mc.moved_charge) {
4744                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4745                 mc.moved_charge = 0;
4746         }
4747         /* we must fixup refcnts and charges */
4748         if (mc.moved_swap) {
4749                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4750                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4751                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4752
4753                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
4754
4755                 /*
4756                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4757                  * should uncharge to->memory.
4758                  */
4759                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4760                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4761
4762                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
4763                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
4764
4765                 mc.moved_swap = 0;
4766         }
4767         memcg_oom_recover(from);
4768         memcg_oom_recover(to);
4769         wake_up_all(&mc.waitq);
4770 }
4771
4772 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4773 {
4774         struct mm_struct *mm = mc.mm;
4775
4776         /*
4777          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4778          * task migration.
4779          */
4780         mc.moving_task = NULL;
4781         __mem_cgroup_clear_mc();
4782         spin_lock(&mc.lock);
4783         mc.from = NULL;
4784         mc.to = NULL;
4785         mc.mm = NULL;
4786         spin_unlock(&mc.lock);
4787
4788         mmput(mm);
4789 }
4790
4791 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4792 {
4793         struct cgroup_subsys_state *css;
4794         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
4795         struct mem_cgroup *from;
4796         struct task_struct *leader, *p;
4797         struct mm_struct *mm;
4798         unsigned long move_flags;
4799         int ret = 0;
4800
4801         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
4802         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
4803                 return 0;
4804
4805         /*
4806          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
4807          * where charge immigration is not used.  Perform charge
4808          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
4809          * multiple.
4810          */
4811         p = NULL;
4812         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
4813                 WARN_ON_ONCE(p);
4814                 p = leader;
4815                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4816         }
4817         if (!p)
4818                 return 0;
4819
4820         /*
4821          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
4822          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
4823          * So we need to save it, and keep it going.
4824          */
4825         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
4826         if (!move_flags)
4827                 return 0;
4828
4829         from = mem_cgroup_from_task(p);
4830
4831         VM_BUG_ON(from == memcg);
4832
4833         mm = get_task_mm(p);
4834         if (!mm)
4835                 return 0;
4836         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
4837         if (mm->owner == p) {
4838                 VM_BUG_ON(mc.from);
4839                 VM_BUG_ON(mc.to);
4840                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
4841                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
4842                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
4843
4844                 spin_lock(&mc.lock);
4845                 mc.mm = mm;
4846                 mc.from = from;
4847                 mc.to = memcg;
4848                 mc.flags = move_flags;
4849                 spin_unlock(&mc.lock);
4850                 /* We set mc.moving_task later */
4851
4852                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
4853                 if (ret)
4854                         mem_cgroup_clear_mc();
4855         } else {
4856                 mmput(mm);
4857         }
4858         return ret;
4859 }
4860
4861 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4862 {
4863         if (mc.to)
4864                 mem_cgroup_clear_mc();
4865 }
4866
4867 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
4868                                 unsigned long addr, unsigned long end,
4869                                 struct mm_walk *walk)
4870 {
4871         int ret = 0;
4872         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4873         pte_t *pte;
4874         spinlock_t *ptl;
4875         enum mc_target_type target_type;
4876         union mc_target target;
4877         struct page *page;
4878
4879         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4880         if (ptl) {
4881                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
4882                         spin_unlock(ptl);
4883                         return 0;
4884                 }
4885                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
4886                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
4887                         page = target.page;
4888                         if (!isolate_lru_page(page)) {
4889                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
4890                                                              mc.from, mc.to)) {
4891                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
4892                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
4893                                 }
4894                                 putback_lru_page(page);
4895                         }
4896                         put_page(page);
4897                 }
4898                 spin_unlock(ptl);
4899                 return 0;
4900         }
4901
4902         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4903                 return 0;
4904 retry:
4905         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4906         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
4907                 pte_t ptent = *(pte++);
4908                 swp_entry_t ent;
4909
4910                 if (!mc.precharge)
4911                         break;
4912
4913                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
4914                 case MC_TARGET_PAGE:
4915                         page = target.page;
4916                         /*
4917                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
4918                          * can be done but it would be too convoluted so simply
4919                          * ignore such a partial THP and keep it in original
4920                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
4921                          */
4922                         if (PageTransCompound(page))
4923                                 goto put;
4924                         if (isolate_lru_page(page))
4925                                 goto put;
4926                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
4927                                                 mc.from, mc.to)) {
4928                                 mc.precharge--;
4929                                 /* we uncharge from mc.from later. */
4930                                 mc.moved_charge++;
4931                         }
4932                         putback_lru_page(page);
4933 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
4934                         put_page(page);
4935                         break;
4936                 case MC_TARGET_SWAP:
4937                         ent = target.ent;
4938                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
4939                                 mc.precharge--;
4940                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
4941                                 mc.moved_swap++;
4942                         }
4943                         break;
4944                 default:
4945                         break;
4946                 }
4947         }
4948         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4949         cond_resched();
4950
4951         if (addr != end) {
4952                 /*
4953                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
4954                  * We try charge one by one, but don't do any additional
4955                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
4956                  * phase.
4957                  */
4958                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
4959                 if (!ret)
4960                         goto retry;
4961         }
4962
4963         return ret;
4964 }
4965
4966 static void mem_cgroup_move_charge(void)
4967 {
4968         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
4969                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
4970                 .mm = mc.mm,
4971         };
4972
4973         lru_add_drain_all();
4974         /*
4975          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
4976          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
4977          * for already started RCU-only updates to finish.
4978          */
4979         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
4980         synchronize_rcu();
4981 retry:
4982         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
4983                 /*
4984                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
4985                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
4986                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
4987                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
4988                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
4989                  */
4990                 __mem_cgroup_clear_mc();
4991                 cond_resched();
4992                 goto retry;
4993         }
4994         /*
4995          * When we have consumed all precharges and failed in doing
4996          * additional charge, the page walk just aborts.
4997          */
4998         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_move_charge_walk);
4999         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5000         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5001 }
5002
5003 static void mem_cgroup_move_task(void)
5004 {
5005         if (mc.to) {
5006                 mem_cgroup_move_charge();
5007                 mem_cgroup_clear_mc();
5008         }
5009 }
5010 #else   /* !CONFIG_MMU */
5011 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5012 {
5013         return 0;
5014 }
5015 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5016 {
5017 }
5018 static void mem_cgroup_move_task(void)
5019 {
5020 }
5021 #endif
5022
5023 /*
5024  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5025  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5026  * attempt.
5027  */
5028 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5029 {
5030         /*
5031          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5032          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5033          * on for the root memcg is enough.
5034          */
5035         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5036                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5037         else
5038                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5039 }
5040
5041 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5042                                struct cftype *cft)
5043 {
5044         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5045
5046         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5047 }
5048
5049 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5050 {
5051         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5052         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5053
5054         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5055                 seq_puts(m, "max\n");
5056         else
5057                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5058
5059         return 0;
5060 }
5061
5062 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5063                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5064 {
5065         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5066         unsigned long low;
5067         int err;
5068
5069         buf = strstrip(buf);
5070         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5071         if (err)
5072                 return err;
5073
5074         memcg->low = low;
5075
5076         return nbytes;
5077 }
5078
5079 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5080 {
5081         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5082         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5083
5084         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5085                 seq_puts(m, "max\n");
5086         else
5087                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5088
5089         return 0;
5090 }
5091
5092 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5093                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5094 {
5095         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5096         unsigned long nr_pages;
5097         unsigned long high;
5098         int err;
5099
5100         buf = strstrip(buf);
5101         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5102         if (err)
5103                 return err;
5104
5105         memcg->high = high;
5106
5107         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5108         if (nr_pages > high)
5109                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5110                                              GFP_KERNEL, true);
5111
5112         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5113         return nbytes;
5114 }
5115
5116 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5117 {
5118         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5119         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5120
5121         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5122                 seq_puts(m, "max\n");
5123         else
5124                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5125
5126         return 0;
5127 }
5128
5129 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5130                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5131 {
5132         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5133         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5134         bool drained = false;
5135         unsigned long max;
5136         int err;
5137
5138         buf = strstrip(buf);
5139         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5140         if (err)
5141                 return err;
5142
5143         xchg(&memcg->memory.limit, max);
5144
5145         for (;;) {
5146                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5147
5148                 if (nr_pages <= max)
5149                         break;
5150
5151                 if (signal_pending(current)) {
5152                         err = -EINTR;
5153                         break;
5154                 }
5155
5156                 if (!drained) {
5157                         drain_all_stock(memcg);
5158                         drained = true;
5159                         continue;
5160                 }
5161
5162                 if (nr_reclaims) {
5163                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5164                                                           GFP_KERNEL, true))
5165                                 nr_reclaims--;
5166                         continue;
5167                 }
5168
5169                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_OOM, 1);
5170                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5171                         break;
5172         }
5173
5174         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5175         return nbytes;
5176 }
5177
5178 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5179 {
5180         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5181
5182         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5183         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5184         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5185         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5186
5187         return 0;
5188 }
5189
5190 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5191 {
5192         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5193         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
5194         unsigned long events[MEMCG_NR_EVENTS];
5195         int i;
5196
5197         /*
5198          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5199          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5200          *
5201          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5202          * 1) generic big picture -> specifics and details
5203          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5204          *
5205          * Current memory state:
5206          */
5207
5208         tree_stat(memcg, stat);
5209         tree_events(memcg, events);
5210
5211         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5212                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_RSS] * PAGE_SIZE);
5213         seq_printf(m, "file %llu\n",
5214                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_CACHE] * PAGE_SIZE);
5215         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5216                    (u64)stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5217         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5218                    (u64)(stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] +
5219                          stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5220         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5221                    (u64)stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5222
5223         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5224                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5225         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5226                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5227         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5228                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5229
5230         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5231                 struct mem_cgroup *mi;
5232                 unsigned long val = 0;
5233
5234                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5235                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
5236                 seq_printf(m, "%s %llu\n",
5237                            mem_cgroup_lru_names[i], (u64)val * PAGE_SIZE);
5238         }
5239
5240         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5241                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5242         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5243                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5244
5245         /* Accumulated memory events */
5246
5247         seq_printf(m, "pgfault %lu\n",
5248                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
5249         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n",
5250                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
5251
5252         return 0;
5253 }
5254
5255 static struct cftype memory_files[] = {
5256         {
5257                 .name = "current",
5258                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5259                 .read_u64 = memory_current_read,
5260         },
5261         {
5262                 .name = "low",
5263                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5264                 .seq_show = memory_low_show,
5265                 .write = memory_low_write,
5266         },
5267         {
5268                 .name = "high",
5269                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5270                 .seq_show = memory_high_show,
5271                 .write = memory_high_write,
5272         },
5273         {
5274                 .name = "max",
5275                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5276                 .seq_show = memory_max_show,
5277                 .write = memory_max_write,
5278         },
5279         {
5280                 .name = "events",
5281                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5282                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5283                 .seq_show = memory_events_show,
5284         },
5285         {
5286                 .name = "stat",
5287                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5288                 .seq_show = memory_stat_show,
5289         },
5290         { }     /* terminate */
5291 };
5292
5293 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5294         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5295         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5296         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5297         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5298         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5299         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5300         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5301         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5302         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5303         .bind = mem_cgroup_bind,
5304         .dfl_cftypes = memory_files,
5305         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5306         .early_init = 0,
5307 };
5308
5309 /**
5310  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5311  * @root: the highest ancestor to consider
5312  * @memcg: the memory cgroup to check
5313  *
5314  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5315  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5316  */
5317 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5318 {
5319         if (mem_cgroup_disabled())
5320                 return false;
5321
5322         /*
5323          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5324          * it's never low when looked at directly, and it is not
5325          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5326          */
5327
5328         if (memcg == root_mem_cgroup)
5329                 return false;
5330
5331         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5332                 return false;
5333
5334         while (memcg != root) {
5335                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5336
5337                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5338                         break;
5339
5340                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5341                         return false;
5342         }
5343         return true;
5344 }
5345
5346 /**
5347  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5348  * @page: page to charge
5349  * @mm: mm context of the victim
5350  * @gfp_mask: reclaim mode
5351  * @memcgp: charged memcg return
5352  * @compound: charge the page as compound or small page
5353  *
5354  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5355  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5356  *
5357  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5358  * Otherwise, an error code is returned.
5359  *
5360  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5361  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5362  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5363  */
5364 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5365                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5366                           bool compound)
5367 {
5368         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5369         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5370         int ret = 0;
5371
5372         if (mem_cgroup_disabled())
5373                 goto out;
5374
5375         if (PageSwapCache(page)) {
5376                 /*
5377                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5378                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5379                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5380                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5381                  * in turn serializes uncharging.
5382                  */
5383                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5384                 if (page->mem_cgroup)
5385                         goto out;
5386
5387                 if (do_swap_account) {
5388                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5389                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5390
5391                         rcu_read_lock();
5392                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5393                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5394                                 memcg = NULL;
5395                         rcu_read_unlock();
5396                 }
5397         }
5398
5399         if (!memcg)
5400                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5401
5402         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5403
5404         css_put(&memcg->css);
5405 out:
5406         *memcgp = memcg;
5407         return ret;
5408 }
5409
5410 /**
5411  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5412  * @page: page to charge
5413  * @memcg: memcg to charge the page to
5414  * @lrucare: page might be on LRU already
5415  * @compound: charge the page as compound or small page
5416  *
5417  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5418  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5419  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5420  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5421  *
5422  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5423  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5424  *
5425  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5426  */
5427 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5428                               bool lrucare, bool compound)
5429 {
5430         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5431
5432         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5433         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5434
5435         if (mem_cgroup_disabled())
5436                 return;
5437         /*
5438          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5439          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5440          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5441          */
5442         if (!memcg)
5443                 return;
5444
5445         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5446
5447         local_irq_disable();
5448         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5449         memcg_check_events(memcg, page);
5450         local_irq_enable();
5451
5452         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
5453                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5454                 /*
5455                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5456                  * let's not wait for it.  The page already received a
5457                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5458                  */
5459                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5460         }
5461 }
5462
5463 /**
5464  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5465  * @page: page to charge
5466  * @memcg: memcg to charge the page to
5467  * @compound: charge the page as compound or small page
5468  *
5469  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5470  */
5471 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5472                 bool compound)
5473 {
5474         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5475
5476         if (mem_cgroup_disabled())
5477                 return;
5478         /*
5479          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5480          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5481          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5482          */
5483         if (!memcg)
5484                 return;
5485
5486         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5487 }
5488
5489 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5490                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5491                            unsigned long nr_huge, unsigned long nr_kmem,
5492                            struct page *dummy_page)
5493 {
5494         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file + nr_kmem;
5495         unsigned long flags;
5496
5497         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5498                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5499                 if (do_memsw_account())
5500                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5501                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && nr_kmem)
5502                         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_kmem);
5503                 memcg_oom_recover(memcg);
5504         }
5505
5506         local_irq_save(flags);
5507         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5508         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5509         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5510         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5511         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5512         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5513         local_irq_restore(flags);
5514
5515         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5516                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5517 }
5518
5519 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5520 {
5521         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5522         unsigned long nr_anon = 0;
5523         unsigned long nr_file = 0;
5524         unsigned long nr_huge = 0;
5525         unsigned long nr_kmem = 0;
5526         unsigned long pgpgout = 0;
5527         struct list_head *next;
5528         struct page *page;
5529
5530         /*
5531          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
5532          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
5533          */
5534         next = page_list->next;
5535         do {
5536                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5537                 next = page->lru.next;
5538
5539                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5540                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5541
5542                 if (!page->mem_cgroup)
5543                         continue;
5544
5545                 /*
5546                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5547                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5548                  * exclusive access to the page.
5549                  */
5550
5551                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5552                         if (memcg) {
5553                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5554                                                nr_huge, nr_kmem, page);
5555                                 pgpgout = nr_anon = nr_file =
5556                                         nr_huge = nr_kmem = 0;
5557                         }
5558                         memcg = page->mem_cgroup;
5559                 }
5560
5561                 if (!PageKmemcg(page)) {
5562                         unsigned int nr_pages = 1;
5563
5564                         if (PageTransHuge(page)) {
5565                                 nr_pages <<= compound_order(page);
5566                                 nr_huge += nr_pages;
5567                         }
5568                         if (PageAnon(page))
5569                                 nr_anon += nr_pages;
5570                         else
5571                                 nr_file += nr_pages;
5572                         pgpgout++;
5573                 } else {
5574                         nr_kmem += 1 << compound_order(page);
5575                         __ClearPageKmemcg(page);
5576                 }
5577
5578                 page->mem_cgroup = NULL;
5579         } while (next != page_list);
5580
5581         if (memcg)
5582                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5583                                nr_huge, nr_kmem, page);
5584 }
5585
5586 /**
5587  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5588  * @page: page to uncharge
5589  *
5590  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5591  * mem_cgroup_commit_charge().
5592  */
5593 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5594 {
5595         if (mem_cgroup_disabled())
5596                 return;
5597
5598         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5599         if (!page->mem_cgroup)
5600                 return;
5601
5602         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5603         uncharge_list(&page->lru);
5604 }
5605
5606 /**
5607  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5608  * @page_list: list of pages to uncharge
5609  *
5610  * Uncharge a list of pages previously charged with
5611  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5612  */
5613 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5614 {
5615         if (mem_cgroup_disabled())
5616                 return;
5617
5618         if (!list_empty(page_list))
5619                 uncharge_list(page_list);
5620 }
5621
5622 /**
5623  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
5624  * @oldpage: currently circulating page
5625  * @newpage: replacement page
5626  *
5627  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
5628  * be uncharged upon free.
5629  *
5630  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5631  */
5632 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
5633 {
5634         struct mem_cgroup *memcg;
5635         unsigned int nr_pages;
5636         bool compound;
5637         unsigned long flags;
5638
5639         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5640         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5641         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5642         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5643                        newpage);
5644
5645         if (mem_cgroup_disabled())
5646                 return;
5647
5648         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5649         if (newpage->mem_cgroup)
5650                 return;
5651
5652         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
5653         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5654         if (!memcg)
5655                 return;
5656
5657         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
5658         compound = PageTransHuge(newpage);
5659         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
5660
5661         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
5662         if (do_memsw_account())
5663                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
5664         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
5665
5666         commit_charge(newpage, memcg, false);
5667
5668         local_irq_save(flags);
5669         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
5670         memcg_check_events(memcg, newpage);
5671         local_irq_restore(flags);
5672 }
5673
5674 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
5675 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
5676
5677 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
5678 {
5679         struct mem_cgroup *memcg;
5680
5681         /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
5682          * filled. It won't however, necessarily happen from
5683          * process context. So the test for root memcg given
5684          * the current task's memcg won't help us in this case.
5685          *
5686          * Respecting the original socket's memcg is a better
5687          * decision in this case.
5688          */
5689         if (sk->sk_memcg) {
5690                 BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_memcg));
5691                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
5692                 return;
5693         }
5694
5695         rcu_read_lock();
5696         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
5697         if (memcg == root_mem_cgroup)
5698                 goto out;
5699         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
5700                 goto out;
5701         if (css_tryget_online(&memcg->css))
5702                 sk->sk_memcg = memcg;
5703 out:
5704         rcu_read_unlock();
5705 }
5706 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
5707
5708 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
5709 {
5710         WARN_ON(!sk->sk_memcg);
5711         css_put(&sk->sk_memcg->css);
5712 }
5713
5714 /**
5715  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
5716  * @memcg: memcg to charge
5717  * @nr_pages: number of pages to charge
5718  *
5719  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
5720  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
5721  */
5722 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5723 {
5724         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
5725
5726         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5727                 struct page_counter *fail;
5728
5729                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
5730                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
5731                         return true;
5732                 }
5733                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5734                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
5735                 return false;
5736         }
5737
5738         /* Don't block in the packet receive path */
5739         if (in_softirq())
5740                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
5741
5742         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5743
5744         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
5745                 return true;
5746
5747         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
5748         return false;
5749 }
5750
5751 /**
5752  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
5753  * @memcg - memcg to uncharge
5754  * @nr_pages - number of pages to uncharge
5755  */
5756 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5757 {
5758         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5759                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5760                 return;
5761         }
5762
5763         this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5764
5765         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5766         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5767 }
5768
5769 static int __init cgroup_memory(char *s)
5770 {
5771         char *token;
5772
5773         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
5774                 if (!*token)
5775                         continue;
5776                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
5777                         cgroup_memory_nosocket = true;
5778                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
5779                         cgroup_memory_nokmem = true;
5780         }
5781         return 0;
5782 }
5783 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
5784
5785 /*
5786  * subsys_initcall() for memory controller.
5787  *
5788  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
5789  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
5790  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
5791  * be initialized from here.
5792  */
5793 static int __init mem_cgroup_init(void)
5794 {
5795         int cpu, node;
5796
5797         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
5798
5799         for_each_possible_cpu(cpu)
5800                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5801                           drain_local_stock);
5802
5803         for_each_node(node) {
5804                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5805
5806                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5807                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5808
5809                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
5810                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
5811                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5812         }
5813
5814         return 0;
5815 }
5816 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5817
5818 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5819 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
5820 {
5821         while (!atomic_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
5822                 /*
5823                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
5824                  * always be >= 1.
5825                  */
5826                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
5827                         VM_BUG_ON(1);
5828                         break;
5829                 }
5830                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5831                 if (!memcg)
5832                         memcg = root_mem_cgroup;
5833         }
5834         return memcg;
5835 }
5836
5837 /**
5838  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5839  * @page: page whose memsw charge to transfer
5840  * @entry: swap entry to move the charge to
5841  *
5842  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5843  */
5844 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5845 {
5846         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
5847         unsigned short oldid;
5848
5849         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5850         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5851
5852         if (!do_memsw_account())
5853                 return;
5854
5855         memcg = page->mem_cgroup;
5856
5857         /* Readahead page, never charged */
5858         if (!memcg)
5859                 return;
5860
5861         /*
5862          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
5863          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
5864          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
5865          */
5866         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5867         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg));
5868         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5869         mem_cgroup_swap_statistics(swap_memcg, true);
5870
5871         page->mem_cgroup = NULL;
5872
5873         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5874                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5875
5876         if (memcg != swap_memcg) {
5877                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
5878                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, 1);
5879                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5880         }
5881
5882         /*
5883          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
5884          * mapping->tree_lock lock which is taken with interrupts-off. It is
5885          * important here to have the interrupts disabled because it is the
5886          * only synchronisation we have for udpating the per-CPU variables.
5887          */
5888         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5889         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, false, -1);
5890         memcg_check_events(memcg, page);
5891
5892         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5893                 css_put(&memcg->css);
5894 }
5895
5896 /*
5897  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging a swap entry
5898  * @page: page being added to swap
5899  * @entry: swap entry to charge
5900  *
5901  * Try to charge @entry to the memcg that @page belongs to.
5902  *
5903  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
5904  */
5905 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
5906 {
5907         struct mem_cgroup *memcg;
5908         struct page_counter *counter;
5909         unsigned short oldid;
5910
5911         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
5912                 return 0;
5913
5914         memcg = page->mem_cgroup;
5915
5916         /* Readahead page, never charged */
5917         if (!memcg)
5918                 return 0;
5919
5920         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5921
5922         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
5923             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, 1, &counter)) {
5924                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5925                 return -ENOMEM;
5926         }
5927
5928         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5929         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5930         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5931
5932         return 0;
5933 }
5934
5935 /**
5936  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5937  * @entry: swap entry to uncharge
5938  *
5939  * Drop the swap charge associated with @entry.
5940  */
5941 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5942 {
5943         struct mem_cgroup *memcg;
5944         unsigned short id;
5945
5946         if (!do_swap_account)
5947                 return;
5948
5949         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5950         rcu_read_lock();
5951         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5952         if (memcg) {
5953                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5954                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5955                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, 1);
5956                         else
5957                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5958                 }
5959                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5960                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5961         }
5962         rcu_read_unlock();
5963 }
5964
5965 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
5966 {
5967         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
5968
5969         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5970                 return nr_swap_pages;
5971         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5972                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
5973                                       READ_ONCE(memcg->swap.limit) -
5974                                       page_counter_read(&memcg->swap));
5975         return nr_swap_pages;
5976 }
5977
5978 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
5979 {
5980         struct mem_cgroup *memcg;
5981
5982         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5983
5984         if (vm_swap_full())
5985                 return true;
5986         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5987                 return false;
5988
5989         memcg = page->mem_cgroup;
5990         if (!memcg)
5991                 return false;
5992
5993         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5994                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.limit)
5995                         return true;
5996
5997         return false;
5998 }
5999
6000 /* for remember boot option*/
6001 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
6002 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
6003 #else
6004 static int really_do_swap_account __initdata;
6005 #endif
6006
6007 static int __init enable_swap_account(char *s)
6008 {
6009         if (!strcmp(s, "1"))
6010                 really_do_swap_account = 1;
6011         else if (!strcmp(s, "0"))
6012                 really_do_swap_account = 0;
6013         return 1;
6014 }
6015 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6016
6017 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6018                              struct cftype *cft)
6019 {
6020         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6021
6022         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6023 }
6024
6025 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6026 {
6027         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6028         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->swap.limit);
6029
6030         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
6031                 seq_puts(m, "max\n");
6032         else
6033                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
6034
6035         return 0;
6036 }
6037
6038 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6039                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6040 {
6041         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6042         unsigned long max;
6043         int err;
6044
6045         buf = strstrip(buf);
6046         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6047         if (err)
6048                 return err;
6049
6050         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
6051         err = page_counter_limit(&memcg->swap, max);
6052         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
6053         if (err)
6054                 return err;
6055
6056         return nbytes;
6057 }
6058
6059 static struct cftype swap_files[] = {
6060         {
6061                 .name = "swap.current",
6062                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6063                 .read_u64 = swap_current_read,
6064         },
6065         {
6066                 .name = "swap.max",
6067                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6068                 .seq_show = swap_max_show,
6069                 .write = swap_max_write,
6070         },
6071         { }     /* terminate */
6072 };
6073
6074 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6075         {
6076                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6077                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6078                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6079         },
6080         {
6081                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6082                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6083                 .write = mem_cgroup_reset,
6084                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6085         },
6086         {
6087                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6088                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6089                 .write = mem_cgroup_write,
6090                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6091         },
6092         {
6093                 .name = "memsw.failcnt",
6094                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6095                 .write = mem_cgroup_reset,
6096                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6097         },
6098         { },    /* terminate */
6099 };
6100
6101 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6102 {
6103         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6104                 do_swap_account = 1;
6105                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6106                                                swap_files));
6107                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6108                                                   memsw_cgroup_files));
6109         }
6110         return 0;
6111 }
6112 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6113
6114 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */