]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - mm/memcontrol.c
Merge branch 'for-4.11' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj/percpu
[karo-tx-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/shmem_fs.h>
39 #include <linux/hugetlb.h>
40 #include <linux/pagemap.h>
41 #include <linux/smp.h>
42 #include <linux/page-flags.h>
43 #include <linux/backing-dev.h>
44 #include <linux/bit_spinlock.h>
45 #include <linux/rcupdate.h>
46 #include <linux/limits.h>
47 #include <linux/export.h>
48 #include <linux/mutex.h>
49 #include <linux/rbtree.h>
50 #include <linux/slab.h>
51 #include <linux/swap.h>
52 #include <linux/swapops.h>
53 #include <linux/spinlock.h>
54 #include <linux/eventfd.h>
55 #include <linux/poll.h>
56 #include <linux/sort.h>
57 #include <linux/fs.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/vmpressure.h>
60 #include <linux/mm_inline.h>
61 #include <linux/swap_cgroup.h>
62 #include <linux/cpu.h>
63 #include <linux/oom.h>
64 #include <linux/lockdep.h>
65 #include <linux/file.h>
66 #include <linux/tracehook.h>
67 #include "internal.h"
68 #include <net/sock.h>
69 #include <net/ip.h>
70 #include "slab.h"
71
72 #include <linux/uaccess.h>
73
74 #include <trace/events/vmscan.h>
75
76 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
77 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
78
79 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
80
81 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
82
83 /* Socket memory accounting disabled? */
84 static bool cgroup_memory_nosocket;
85
86 /* Kernel memory accounting disabled? */
87 static bool cgroup_memory_nokmem;
88
89 /* Whether the swap controller is active */
90 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
91 int do_swap_account __read_mostly;
92 #else
93 #define do_swap_account         0
94 #endif
95
96 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
97 static bool do_memsw_account(void)
98 {
99         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
100 }
101
102 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
103         "cache",
104         "rss",
105         "rss_huge",
106         "mapped_file",
107         "dirty",
108         "writeback",
109         "swap",
110 };
111
112 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
113         "pgpgin",
114         "pgpgout",
115         "pgfault",
116         "pgmajfault",
117 };
118
119 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
120         "inactive_anon",
121         "active_anon",
122         "inactive_file",
123         "active_file",
124         "unevictable",
125 };
126
127 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
128 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
129 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
130
131 /*
132  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
133  * their hierarchy representation
134  */
135
136 struct mem_cgroup_tree_per_node {
137         struct rb_root rb_root;
138         spinlock_t lock;
139 };
140
141 struct mem_cgroup_tree {
142         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
143 };
144
145 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
146
147 /* for OOM */
148 struct mem_cgroup_eventfd_list {
149         struct list_head list;
150         struct eventfd_ctx *eventfd;
151 };
152
153 /*
154  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
155  */
156 struct mem_cgroup_event {
157         /*
158          * memcg which the event belongs to.
159          */
160         struct mem_cgroup *memcg;
161         /*
162          * eventfd to signal userspace about the event.
163          */
164         struct eventfd_ctx *eventfd;
165         /*
166          * Each of these stored in a list by the cgroup.
167          */
168         struct list_head list;
169         /*
170          * register_event() callback will be used to add new userspace
171          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
172          * on eventfd to send notification to userspace.
173          */
174         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
175                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
176         /*
177          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
178          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
179          * if you want provide notification functionality.
180          */
181         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
182                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
183         /*
184          * All fields below needed to unregister event when
185          * userspace closes eventfd.
186          */
187         poll_table pt;
188         wait_queue_head_t *wqh;
189         wait_queue_t wait;
190         struct work_struct remove;
191 };
192
193 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
194 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
195
196 /* Stuffs for move charges at task migration. */
197 /*
198  * Types of charges to be moved.
199  */
200 #define MOVE_ANON       0x1U
201 #define MOVE_FILE       0x2U
202 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
203
204 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
205 static struct move_charge_struct {
206         spinlock_t        lock; /* for from, to */
207         struct mm_struct  *mm;
208         struct mem_cgroup *from;
209         struct mem_cgroup *to;
210         unsigned long flags;
211         unsigned long precharge;
212         unsigned long moved_charge;
213         unsigned long moved_swap;
214         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
215         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
216 } mc = {
217         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
218         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
219 };
220
221 /*
222  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
223  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
224  */
225 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
226 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
227
228 enum charge_type {
229         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
230         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
231         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
232         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
233         NR_CHARGE_TYPE,
234 };
235
236 /* for encoding cft->private value on file */
237 enum res_type {
238         _MEM,
239         _MEMSWAP,
240         _OOM_TYPE,
241         _KMEM,
242         _TCP,
243 };
244
245 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
246 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
247 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
248 /* Used for OOM nofiier */
249 #define OOM_CONTROL             (0)
250
251 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
252 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
253 {
254         if (!memcg)
255                 memcg = root_mem_cgroup;
256         return &memcg->vmpressure;
257 }
258
259 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
260 {
261         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
262 }
263
264 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
265 {
266         return (memcg == root_mem_cgroup);
267 }
268
269 #ifndef CONFIG_SLOB
270 /*
271  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
272  * The main reason for not using cgroup id for this:
273  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
274  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
275  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
276  *  200 entry array for that.
277  *
278  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
279  * will double each time we have to increase it.
280  */
281 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
282 int memcg_nr_cache_ids;
283
284 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
285 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
286
287 void memcg_get_cache_ids(void)
288 {
289         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
290 }
291
292 void memcg_put_cache_ids(void)
293 {
294         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
295 }
296
297 /*
298  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
299  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
300  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
301  * tunable, but that is strictly not necessary.
302  *
303  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
304  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
305  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
306  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
307  * increase ours as well if it increases.
308  */
309 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
310 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
311
312 /*
313  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
314  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
315  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
316  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
317  */
318 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
319 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
320
321 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
322
323 #endif /* !CONFIG_SLOB */
324
325 /**
326  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
327  * @page: page of interest
328  *
329  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
330  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
331  * until it is released.
332  *
333  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
334  * is returned.
335  */
336 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
337 {
338         struct mem_cgroup *memcg;
339
340         memcg = page->mem_cgroup;
341
342         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
343                 memcg = root_mem_cgroup;
344
345         return &memcg->css;
346 }
347
348 /**
349  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
350  * @page: the page
351  *
352  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
353  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
354  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
355  *
356  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
357  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
358  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
359  * do not care (such as procfs interfaces).
360  */
361 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
362 {
363         struct mem_cgroup *memcg;
364         unsigned long ino = 0;
365
366         rcu_read_lock();
367         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
368         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
369                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
370         if (memcg)
371                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
372         rcu_read_unlock();
373         return ino;
374 }
375
376 static struct mem_cgroup_per_node *
377 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
378 {
379         int nid = page_to_nid(page);
380
381         return memcg->nodeinfo[nid];
382 }
383
384 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
385 soft_limit_tree_node(int nid)
386 {
387         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
388 }
389
390 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
391 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
392 {
393         int nid = page_to_nid(page);
394
395         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
396 }
397
398 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
399                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
400                                          unsigned long new_usage_in_excess)
401 {
402         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
403         struct rb_node *parent = NULL;
404         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
405
406         if (mz->on_tree)
407                 return;
408
409         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
410         if (!mz->usage_in_excess)
411                 return;
412         while (*p) {
413                 parent = *p;
414                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
415                                         tree_node);
416                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
417                         p = &(*p)->rb_left;
418                 /*
419                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
420                  * limit by the same amount
421                  */
422                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
423                         p = &(*p)->rb_right;
424         }
425         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
426         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
427         mz->on_tree = true;
428 }
429
430 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
431                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
432 {
433         if (!mz->on_tree)
434                 return;
435         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
436         mz->on_tree = false;
437 }
438
439 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
440                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
441 {
442         unsigned long flags;
443
444         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
445         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
446         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
447 }
448
449 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
450 {
451         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
452         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
453         unsigned long excess = 0;
454
455         if (nr_pages > soft_limit)
456                 excess = nr_pages - soft_limit;
457
458         return excess;
459 }
460
461 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
462 {
463         unsigned long excess;
464         struct mem_cgroup_per_node *mz;
465         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
466
467         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
468         /*
469          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
470          * because their event counter is not touched.
471          */
472         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
473                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
474                 excess = soft_limit_excess(memcg);
475                 /*
476                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
477                  * mem is over its softlimit.
478                  */
479                 if (excess || mz->on_tree) {
480                         unsigned long flags;
481
482                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
483                         /* if on-tree, remove it */
484                         if (mz->on_tree)
485                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
486                         /*
487                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
488                          * If excess is 0, no tree ops.
489                          */
490                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
491                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
492                 }
493         }
494 }
495
496 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
497 {
498         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
499         struct mem_cgroup_per_node *mz;
500         int nid;
501
502         for_each_node(nid) {
503                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
504                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
505                 mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
506         }
507 }
508
509 static struct mem_cgroup_per_node *
510 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
511 {
512         struct rb_node *rightmost = NULL;
513         struct mem_cgroup_per_node *mz;
514
515 retry:
516         mz = NULL;
517         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
518         if (!rightmost)
519                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
520
521         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
522         /*
523          * Remove the node now but someone else can add it back,
524          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
525          * position in the tree.
526          */
527         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
528         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
529             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
530                 goto retry;
531 done:
532         return mz;
533 }
534
535 static struct mem_cgroup_per_node *
536 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
537 {
538         struct mem_cgroup_per_node *mz;
539
540         spin_lock_irq(&mctz->lock);
541         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
542         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
543         return mz;
544 }
545
546 /*
547  * Return page count for single (non recursive) @memcg.
548  *
549  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
550  *
551  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
552  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
553  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
554  * a periodic synchronization of counter in memcg's counter.
555  *
556  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
557  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
558  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
559  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
560  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
561  *
562  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
563  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
564  * common workload, threshold and synchronization as vmstat[] should be
565  * implemented.
566  */
567 static unsigned long
568 mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg, enum mem_cgroup_stat_index idx)
569 {
570         long val = 0;
571         int cpu;
572
573         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
574         for_each_possible_cpu(cpu)
575                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
576         /*
577          * Summing races with updates, so val may be negative.  Avoid exposing
578          * transient negative values.
579          */
580         if (val < 0)
581                 val = 0;
582         return val;
583 }
584
585 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
586                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
587 {
588         unsigned long val = 0;
589         int cpu;
590
591         for_each_possible_cpu(cpu)
592                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
593         return val;
594 }
595
596 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
597                                          struct page *page,
598                                          bool compound, int nr_pages)
599 {
600         /*
601          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
602          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
603          */
604         if (PageAnon(page))
605                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
606                                 nr_pages);
607         else
608                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
609                                 nr_pages);
610
611         if (compound) {
612                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
613                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
614                                 nr_pages);
615         }
616
617         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
618         if (nr_pages > 0)
619                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
620         else {
621                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
622                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
623         }
624
625         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
626 }
627
628 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
629                                            int nid, unsigned int lru_mask)
630 {
631         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
632         unsigned long nr = 0;
633         enum lru_list lru;
634
635         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
636
637         for_each_lru(lru) {
638                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
639                         continue;
640                 nr += mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, lru);
641         }
642         return nr;
643 }
644
645 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
646                         unsigned int lru_mask)
647 {
648         unsigned long nr = 0;
649         int nid;
650
651         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
652                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
653         return nr;
654 }
655
656 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
657                                        enum mem_cgroup_events_target target)
658 {
659         unsigned long val, next;
660
661         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
662         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
663         /* from time_after() in jiffies.h */
664         if ((long)next - (long)val < 0) {
665                 switch (target) {
666                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
667                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
668                         break;
669                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
670                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
671                         break;
672                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
673                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
674                         break;
675                 default:
676                         break;
677                 }
678                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
679                 return true;
680         }
681         return false;
682 }
683
684 /*
685  * Check events in order.
686  *
687  */
688 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
689 {
690         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
691         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
692                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
693                 bool do_softlimit;
694                 bool do_numainfo __maybe_unused;
695
696                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
697                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
698 #if MAX_NUMNODES > 1
699                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
700                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
701 #endif
702                 mem_cgroup_threshold(memcg);
703                 if (unlikely(do_softlimit))
704                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
705 #if MAX_NUMNODES > 1
706                 if (unlikely(do_numainfo))
707                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
708 #endif
709         }
710 }
711
712 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
713 {
714         /*
715          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
716          * if it races with swapoff, page migration, etc.
717          * So this can be called with p == NULL.
718          */
719         if (unlikely(!p))
720                 return NULL;
721
722         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
723 }
724 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
725
726 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
727 {
728         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
729
730         rcu_read_lock();
731         do {
732                 /*
733                  * Page cache insertions can happen withou an
734                  * actual mm context, e.g. during disk probing
735                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
736                  */
737                 if (unlikely(!mm))
738                         memcg = root_mem_cgroup;
739                 else {
740                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
741                         if (unlikely(!memcg))
742                                 memcg = root_mem_cgroup;
743                 }
744         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
745         rcu_read_unlock();
746         return memcg;
747 }
748
749 /**
750  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
751  * @root: hierarchy root
752  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
753  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
754  *
755  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
756  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
757  *
758  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
759  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
760  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
761  *
762  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
763  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
764  * reclaimers operating on the same zone and priority.
765  */
766 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
767                                    struct mem_cgroup *prev,
768                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
769 {
770         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
771         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
772         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
773         struct mem_cgroup *pos = NULL;
774
775         if (mem_cgroup_disabled())
776                 return NULL;
777
778         if (!root)
779                 root = root_mem_cgroup;
780
781         if (prev && !reclaim)
782                 pos = prev;
783
784         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
785                 if (prev)
786                         goto out;
787                 return root;
788         }
789
790         rcu_read_lock();
791
792         if (reclaim) {
793                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
794
795                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
796                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
797
798                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
799                         goto out_unlock;
800
801                 while (1) {
802                         pos = READ_ONCE(iter->position);
803                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
804                                 break;
805                         /*
806                          * css reference reached zero, so iter->position will
807                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
808                          * rely on this happening soon, because ->css_released
809                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
810                          * might block it. So we clear iter->position right
811                          * away.
812                          */
813                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
814                 }
815         }
816
817         if (pos)
818                 css = &pos->css;
819
820         for (;;) {
821                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
822                 if (!css) {
823                         /*
824                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
825                          * new one might jump in right at the end of
826                          * the hierarchy - make sure they see at least
827                          * one group and restart from the beginning.
828                          */
829                         if (!prev)
830                                 continue;
831                         break;
832                 }
833
834                 /*
835                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
836                  * is provided by the caller, so we know it's alive
837                  * and kicking, and don't take an extra reference.
838                  */
839                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
840
841                 if (css == &root->css)
842                         break;
843
844                 if (css_tryget(css))
845                         break;
846
847                 memcg = NULL;
848         }
849
850         if (reclaim) {
851                 /*
852                  * The position could have already been updated by a competing
853                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
854                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
855                  */
856                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
857
858                 if (pos)
859                         css_put(&pos->css);
860
861                 if (!memcg)
862                         iter->generation++;
863                 else if (!prev)
864                         reclaim->generation = iter->generation;
865         }
866
867 out_unlock:
868         rcu_read_unlock();
869 out:
870         if (prev && prev != root)
871                 css_put(&prev->css);
872
873         return memcg;
874 }
875
876 /**
877  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
878  * @root: hierarchy root
879  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
880  */
881 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
882                            struct mem_cgroup *prev)
883 {
884         if (!root)
885                 root = root_mem_cgroup;
886         if (prev && prev != root)
887                 css_put(&prev->css);
888 }
889
890 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
891 {
892         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
893         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
894         struct mem_cgroup_per_node *mz;
895         int nid;
896         int i;
897
898         while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg))) {
899                 for_each_node(nid) {
900                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
901                         for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
902                                 iter = &mz->iter[i];
903                                 cmpxchg(&iter->position,
904                                         dead_memcg, NULL);
905                         }
906                 }
907         }
908 }
909
910 /*
911  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
912  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
913  * be used for reference counting.
914  */
915 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
916         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
917              iter != NULL;                              \
918              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
919
920 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
921         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
922              iter != NULL;                              \
923              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
924
925 /**
926  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
927  * @memcg: hierarchy root
928  * @fn: function to call for each task
929  * @arg: argument passed to @fn
930  *
931  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
932  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
933  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
934  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
935  *
936  * This function must not be called for the root memory cgroup.
937  */
938 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
939                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
940 {
941         struct mem_cgroup *iter;
942         int ret = 0;
943
944         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
945
946         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
947                 struct css_task_iter it;
948                 struct task_struct *task;
949
950                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
951                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
952                         ret = fn(task, arg);
953                 css_task_iter_end(&it);
954                 if (ret) {
955                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
956                         break;
957                 }
958         }
959         return ret;
960 }
961
962 /**
963  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
964  * @page: the page
965  * @zone: zone of the page
966  *
967  * This function is only safe when following the LRU page isolation
968  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
969  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
970  */
971 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
972 {
973         struct mem_cgroup_per_node *mz;
974         struct mem_cgroup *memcg;
975         struct lruvec *lruvec;
976
977         if (mem_cgroup_disabled()) {
978                 lruvec = &pgdat->lruvec;
979                 goto out;
980         }
981
982         memcg = page->mem_cgroup;
983         /*
984          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
985          * possibly migrated - before they are charged.
986          */
987         if (!memcg)
988                 memcg = root_mem_cgroup;
989
990         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
991         lruvec = &mz->lruvec;
992 out:
993         /*
994          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
995          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
996          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
997          */
998         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
999                 lruvec->pgdat = pgdat;
1000         return lruvec;
1001 }
1002
1003 /**
1004  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1005  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1006  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1007  * @zid: zone id of the accounted pages
1008  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1009  *
1010  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1011  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1012  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1013  */
1014 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1015                                 int zid, int nr_pages)
1016 {
1017         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1018         unsigned long *lru_size;
1019         long size;
1020
1021         if (mem_cgroup_disabled())
1022                 return;
1023
1024         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1025         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1026
1027         if (nr_pages < 0)
1028                 *lru_size += nr_pages;
1029
1030         size = *lru_size;
1031         if (WARN_ONCE(size < 0,
1032                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1033                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1034                 VM_BUG_ON(1);
1035                 *lru_size = 0;
1036         }
1037
1038         if (nr_pages > 0)
1039                 *lru_size += nr_pages;
1040 }
1041
1042 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1043 {
1044         struct mem_cgroup *task_memcg;
1045         struct task_struct *p;
1046         bool ret;
1047
1048         p = find_lock_task_mm(task);
1049         if (p) {
1050                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1051                 task_unlock(p);
1052         } else {
1053                 /*
1054                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1055                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1056                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1057                  */
1058                 rcu_read_lock();
1059                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1060                 css_get(&task_memcg->css);
1061                 rcu_read_unlock();
1062         }
1063         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1064         css_put(&task_memcg->css);
1065         return ret;
1066 }
1067
1068 /**
1069  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1070  * @memcg: the memory cgroup
1071  *
1072  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1073  * pages.
1074  */
1075 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1076 {
1077         unsigned long margin = 0;
1078         unsigned long count;
1079         unsigned long limit;
1080
1081         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1082         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1083         if (count < limit)
1084                 margin = limit - count;
1085
1086         if (do_memsw_account()) {
1087                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1088                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1089                 if (count <= limit)
1090                         margin = min(margin, limit - count);
1091                 else
1092                         margin = 0;
1093         }
1094
1095         return margin;
1096 }
1097
1098 /*
1099  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1100  *
1101  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1102  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1103  * caused by "move".
1104  */
1105 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1106 {
1107         struct mem_cgroup *from;
1108         struct mem_cgroup *to;
1109         bool ret = false;
1110         /*
1111          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1112          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1113          */
1114         spin_lock(&mc.lock);
1115         from = mc.from;
1116         to = mc.to;
1117         if (!from)
1118                 goto unlock;
1119
1120         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1121                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1122 unlock:
1123         spin_unlock(&mc.lock);
1124         return ret;
1125 }
1126
1127 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1128 {
1129         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1130                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1131                         DEFINE_WAIT(wait);
1132                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1133                         /* moving charge context might have finished. */
1134                         if (mc.moving_task)
1135                                 schedule();
1136                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1137                         return true;
1138                 }
1139         }
1140         return false;
1141 }
1142
1143 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1144 /**
1145  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1146  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1147  * @p: Task that is going to be killed
1148  *
1149  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1150  * enabled
1151  */
1152 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1153 {
1154         struct mem_cgroup *iter;
1155         unsigned int i;
1156
1157         rcu_read_lock();
1158
1159         if (p) {
1160                 pr_info("Task in ");
1161                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1162                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1163         } else {
1164                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1165         }
1166
1167         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1168         pr_cont("\n");
1169
1170         rcu_read_unlock();
1171
1172         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1173                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1174                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1175         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1176                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1177                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1178         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1179                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1180                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1181
1182         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1183                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1184                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1185                 pr_cont(":");
1186
1187                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1188                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1189                                 continue;
1190                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1191                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1192                 }
1193
1194                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1195                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1196                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1197
1198                 pr_cont("\n");
1199         }
1200 }
1201
1202 /*
1203  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1204  * 1(self count) if no children.
1205  */
1206 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1207 {
1208         int num = 0;
1209         struct mem_cgroup *iter;
1210
1211         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1212                 num++;
1213         return num;
1214 }
1215
1216 /*
1217  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1218  */
1219 unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1220 {
1221         unsigned long limit;
1222
1223         limit = memcg->memory.limit;
1224         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1225                 unsigned long memsw_limit;
1226                 unsigned long swap_limit;
1227
1228                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1229                 swap_limit = memcg->swap.limit;
1230                 swap_limit = min(swap_limit, (unsigned long)total_swap_pages);
1231                 limit = min(limit + swap_limit, memsw_limit);
1232         }
1233         return limit;
1234 }
1235
1236 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1237                                      int order)
1238 {
1239         struct oom_control oc = {
1240                 .zonelist = NULL,
1241                 .nodemask = NULL,
1242                 .memcg = memcg,
1243                 .gfp_mask = gfp_mask,
1244                 .order = order,
1245         };
1246         bool ret;
1247
1248         mutex_lock(&oom_lock);
1249         ret = out_of_memory(&oc);
1250         mutex_unlock(&oom_lock);
1251         return ret;
1252 }
1253
1254 #if MAX_NUMNODES > 1
1255
1256 /**
1257  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1258  * @memcg: the target memcg
1259  * @nid: the node ID to be checked.
1260  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1261  *
1262  * This function returns whether the specified memcg contains any
1263  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1264  * pages in the node.
1265  */
1266 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1267                 int nid, bool noswap)
1268 {
1269         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1270                 return true;
1271         if (noswap || !total_swap_pages)
1272                 return false;
1273         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1274                 return true;
1275         return false;
1276
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1281  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1282  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1283  *
1284  */
1285 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1286 {
1287         int nid;
1288         /*
1289          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1290          * pagein/pageout changes since the last update.
1291          */
1292         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1293                 return;
1294         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1295                 return;
1296
1297         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1298         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1299
1300         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1301
1302                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1303                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1304         }
1305
1306         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1307         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1308 }
1309
1310 /*
1311  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1312  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1313  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1314  *
1315  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1316  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1317  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1318  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1319  *
1320  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1321  */
1322 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1323 {
1324         int node;
1325
1326         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1327         node = memcg->last_scanned_node;
1328
1329         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1330         /*
1331          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1332          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1333          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1334          */
1335         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1336                 node = numa_node_id();
1337
1338         memcg->last_scanned_node = node;
1339         return node;
1340 }
1341 #else
1342 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1343 {
1344         return 0;
1345 }
1346 #endif
1347
1348 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1349                                    pg_data_t *pgdat,
1350                                    gfp_t gfp_mask,
1351                                    unsigned long *total_scanned)
1352 {
1353         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1354         int total = 0;
1355         int loop = 0;
1356         unsigned long excess;
1357         unsigned long nr_scanned;
1358         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1359                 .pgdat = pgdat,
1360                 .priority = 0,
1361         };
1362
1363         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1364
1365         while (1) {
1366                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1367                 if (!victim) {
1368                         loop++;
1369                         if (loop >= 2) {
1370                                 /*
1371                                  * If we have not been able to reclaim
1372                                  * anything, it might because there are
1373                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1374                                  */
1375                                 if (!total)
1376                                         break;
1377                                 /*
1378                                  * We want to do more targeted reclaim.
1379                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1380                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1381                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1382                                  */
1383                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1384                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1385                                         break;
1386                         }
1387                         continue;
1388                 }
1389                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1390                                         pgdat, &nr_scanned);
1391                 *total_scanned += nr_scanned;
1392                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1393                         break;
1394         }
1395         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1396         return total;
1397 }
1398
1399 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1400 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1401         .name = "memcg_oom_lock",
1402 };
1403 #endif
1404
1405 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1406
1407 /*
1408  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1409  * If someone is running, return false.
1410  */
1411 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1412 {
1413         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1414
1415         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1416
1417         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1418                 if (iter->oom_lock) {
1419                         /*
1420                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1421                          * so we cannot give a lock.
1422                          */
1423                         failed = iter;
1424                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1425                         break;
1426                 } else
1427                         iter->oom_lock = true;
1428         }
1429
1430         if (failed) {
1431                 /*
1432                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1433                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1434                  */
1435                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1436                         if (iter == failed) {
1437                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1438                                 break;
1439                         }
1440                         iter->oom_lock = false;
1441                 }
1442         } else
1443                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1444
1445         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1446
1447         return !failed;
1448 }
1449
1450 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1451 {
1452         struct mem_cgroup *iter;
1453
1454         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1455         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1456         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1457                 iter->oom_lock = false;
1458         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1459 }
1460
1461 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1462 {
1463         struct mem_cgroup *iter;
1464
1465         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1466         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1467                 iter->under_oom++;
1468         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1469 }
1470
1471 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1472 {
1473         struct mem_cgroup *iter;
1474
1475         /*
1476          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1477          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1478          */
1479         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1480         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1481                 if (iter->under_oom > 0)
1482                         iter->under_oom--;
1483         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1484 }
1485
1486 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1487
1488 struct oom_wait_info {
1489         struct mem_cgroup *memcg;
1490         wait_queue_t    wait;
1491 };
1492
1493 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1494         unsigned mode, int sync, void *arg)
1495 {
1496         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1497         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1498         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1499
1500         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1501         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1502
1503         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1504             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1505                 return 0;
1506         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1507 }
1508
1509 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1510 {
1511         /*
1512          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1513          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1514          * this function is called as a result of userland actions
1515          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1516          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1517          * triggering notification.
1518          */
1519         if (memcg && memcg->under_oom)
1520                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1521 }
1522
1523 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1524 {
1525         if (!current->memcg_may_oom)
1526                 return;
1527         /*
1528          * We are in the middle of the charge context here, so we
1529          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1530          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1531          *
1532          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1533          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1534          * invocation might not even be necessary.
1535          *
1536          * That's why we don't do anything here except remember the
1537          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1538          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1539          * and when we know whether the fault was overall successful.
1540          */
1541         css_get(&memcg->css);
1542         current->memcg_in_oom = memcg;
1543         current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1544         current->memcg_oom_order = order;
1545 }
1546
1547 /**
1548  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1549  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1550  *
1551  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1552  * handler was enabled.
1553  *
1554  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1555  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1556  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1557  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1558  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1559  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1560  *
1561  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1562  * completed, %false otherwise.
1563  */
1564 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1565 {
1566         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1567         struct oom_wait_info owait;
1568         bool locked;
1569
1570         /* OOM is global, do not handle */
1571         if (!memcg)
1572                 return false;
1573
1574         if (!handle)
1575                 goto cleanup;
1576
1577         owait.memcg = memcg;
1578         owait.wait.flags = 0;
1579         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1580         owait.wait.private = current;
1581         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1582
1583         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1584         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1585
1586         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1587
1588         if (locked)
1589                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1590
1591         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1592                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1593                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1594                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1595                                          current->memcg_oom_order);
1596         } else {
1597                 schedule();
1598                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1599                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1600         }
1601
1602         if (locked) {
1603                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1604                 /*
1605                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1606                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1607                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1608                  */
1609                 memcg_oom_recover(memcg);
1610         }
1611 cleanup:
1612         current->memcg_in_oom = NULL;
1613         css_put(&memcg->css);
1614         return true;
1615 }
1616
1617 /**
1618  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1619  * @page: the page
1620  *
1621  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1622  * another cgroup and stabilizes their page->mem_cgroup binding.
1623  */
1624 void lock_page_memcg(struct page *page)
1625 {
1626         struct mem_cgroup *memcg;
1627         unsigned long flags;
1628
1629         /*
1630          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1631          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1632          * because page moving starts with an RCU grace period.
1633          */
1634         rcu_read_lock();
1635
1636         if (mem_cgroup_disabled())
1637                 return;
1638 again:
1639         memcg = page->mem_cgroup;
1640         if (unlikely(!memcg))
1641                 return;
1642
1643         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1644                 return;
1645
1646         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1647         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1648                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1649                 goto again;
1650         }
1651
1652         /*
1653          * When charge migration first begins, we can have locked and
1654          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1655          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1656          */
1657         memcg->move_lock_task = current;
1658         memcg->move_lock_flags = flags;
1659
1660         return;
1661 }
1662 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1663
1664 /**
1665  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1666  * @page: the page
1667  */
1668 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1669 {
1670         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
1671
1672         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1673                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1674
1675                 memcg->move_lock_task = NULL;
1676                 memcg->move_lock_flags = 0;
1677
1678                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1679         }
1680
1681         rcu_read_unlock();
1682 }
1683 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1684
1685 /*
1686  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1687  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1688  */
1689 #define CHARGE_BATCH    32U
1690 struct memcg_stock_pcp {
1691         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1692         unsigned int nr_pages;
1693         struct work_struct work;
1694         unsigned long flags;
1695 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1696 };
1697 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1698 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1699
1700 /**
1701  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1702  * @memcg: memcg to consume from.
1703  * @nr_pages: how many pages to charge.
1704  *
1705  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1706  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1707  * service an allocation will refill the stock.
1708  *
1709  * returns true if successful, false otherwise.
1710  */
1711 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1712 {
1713         struct memcg_stock_pcp *stock;
1714         unsigned long flags;
1715         bool ret = false;
1716
1717         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1718                 return ret;
1719
1720         local_irq_save(flags);
1721
1722         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1723         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1724                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1725                 ret = true;
1726         }
1727
1728         local_irq_restore(flags);
1729
1730         return ret;
1731 }
1732
1733 /*
1734  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1735  */
1736 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1737 {
1738         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1739
1740         if (stock->nr_pages) {
1741                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1742                 if (do_memsw_account())
1743                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1744                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1745                 stock->nr_pages = 0;
1746         }
1747         stock->cached = NULL;
1748 }
1749
1750 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1751 {
1752         struct memcg_stock_pcp *stock;
1753         unsigned long flags;
1754
1755         local_irq_save(flags);
1756
1757         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1758         drain_stock(stock);
1759         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1760
1761         local_irq_restore(flags);
1762 }
1763
1764 /*
1765  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1766  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1767  */
1768 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1769 {
1770         struct memcg_stock_pcp *stock;
1771         unsigned long flags;
1772
1773         local_irq_save(flags);
1774
1775         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1776         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1777                 drain_stock(stock);
1778                 stock->cached = memcg;
1779         }
1780         stock->nr_pages += nr_pages;
1781
1782         local_irq_restore(flags);
1783 }
1784
1785 /*
1786  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1787  * of the hierarchy under it.
1788  */
1789 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1790 {
1791         int cpu, curcpu;
1792
1793         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1794         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1795                 return;
1796         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1797         get_online_cpus();
1798         curcpu = get_cpu();
1799         for_each_online_cpu(cpu) {
1800                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1801                 struct mem_cgroup *memcg;
1802
1803                 memcg = stock->cached;
1804                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1805                         continue;
1806                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1807                         continue;
1808                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1809                         if (cpu == curcpu)
1810                                 drain_local_stock(&stock->work);
1811                         else
1812                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1813                 }
1814         }
1815         put_cpu();
1816         put_online_cpus();
1817         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1818 }
1819
1820 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
1821 {
1822         struct memcg_stock_pcp *stock;
1823
1824         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1825         drain_stock(stock);
1826         return 0;
1827 }
1828
1829 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
1830                          unsigned int nr_pages,
1831                          gfp_t gfp_mask)
1832 {
1833         do {
1834                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
1835                         continue;
1836                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
1837                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
1838         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1839 }
1840
1841 static void high_work_func(struct work_struct *work)
1842 {
1843         struct mem_cgroup *memcg;
1844
1845         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
1846         reclaim_high(memcg, CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
1847 }
1848
1849 /*
1850  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
1851  * and reclaims memory over the high limit.
1852  */
1853 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
1854 {
1855         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
1856         struct mem_cgroup *memcg;
1857
1858         if (likely(!nr_pages))
1859                 return;
1860
1861         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1862         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
1863         css_put(&memcg->css);
1864         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
1865 }
1866
1867 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1868                       unsigned int nr_pages)
1869 {
1870         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1871         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1872         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1873         struct page_counter *counter;
1874         unsigned long nr_reclaimed;
1875         bool may_swap = true;
1876         bool drained = false;
1877
1878         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
1879                 return 0;
1880 retry:
1881         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
1882                 return 0;
1883
1884         if (!do_memsw_account() ||
1885             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
1886                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
1887                         goto done_restock;
1888                 if (do_memsw_account())
1889                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
1890                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
1891         } else {
1892                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
1893                 may_swap = false;
1894         }
1895
1896         if (batch > nr_pages) {
1897                 batch = nr_pages;
1898                 goto retry;
1899         }
1900
1901         /*
1902          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
1903          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
1904          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
1905          * free their memory.
1906          */
1907         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
1908                      fatal_signal_pending(current) ||
1909                      current->flags & PF_EXITING))
1910                 goto force;
1911
1912         /*
1913          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
1914          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
1915          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
1916          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
1917          */
1918         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
1919                 goto force;
1920
1921         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
1922                 goto nomem;
1923
1924         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
1925                 goto nomem;
1926
1927         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
1928
1929         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
1930                                                     gfp_mask, may_swap);
1931
1932         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
1933                 goto retry;
1934
1935         if (!drained) {
1936                 drain_all_stock(mem_over_limit);
1937                 drained = true;
1938                 goto retry;
1939         }
1940
1941         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
1942                 goto nomem;
1943         /*
1944          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
1945          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
1946          * before killing the task.
1947          *
1948          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
1949          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
1950          * to regular pages anyway in case of failure.
1951          */
1952         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
1953                 goto retry;
1954         /*
1955          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
1956          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
1957          */
1958         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
1959                 goto retry;
1960
1961         if (nr_retries--)
1962                 goto retry;
1963
1964         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1965                 goto force;
1966
1967         if (fatal_signal_pending(current))
1968                 goto force;
1969
1970         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
1971
1972         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
1973                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
1974 nomem:
1975         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
1976                 return -ENOMEM;
1977 force:
1978         /*
1979          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
1980          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
1981          * temporarily by force charging it.
1982          */
1983         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
1984         if (do_memsw_account())
1985                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
1986         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
1987
1988         return 0;
1989
1990 done_restock:
1991         css_get_many(&memcg->css, batch);
1992         if (batch > nr_pages)
1993                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
1994
1995         /*
1996          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
1997          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
1998          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
1999          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2000          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2001          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2002          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2003          */
2004         do {
2005                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2006                         /* Don't bother a random interrupted task */
2007                         if (in_interrupt()) {
2008                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2009                                 break;
2010                         }
2011                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2012                         set_notify_resume(current);
2013                         break;
2014                 }
2015         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2016
2017         return 0;
2018 }
2019
2020 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2021 {
2022         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2023                 return;
2024
2025         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2026         if (do_memsw_account())
2027                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2028
2029         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2030 }
2031
2032 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2033 {
2034         struct zone *zone = page_zone(page);
2035
2036         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
2037         if (PageLRU(page)) {
2038                 struct lruvec *lruvec;
2039
2040                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2041                 ClearPageLRU(page);
2042                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2043                 *isolated = 1;
2044         } else
2045                 *isolated = 0;
2046 }
2047
2048 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2049 {
2050         struct zone *zone = page_zone(page);
2051
2052         if (isolated) {
2053                 struct lruvec *lruvec;
2054
2055                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2056                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2057                 SetPageLRU(page);
2058                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2059         }
2060         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
2061 }
2062
2063 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2064                           bool lrucare)
2065 {
2066         int isolated;
2067
2068         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2069
2070         /*
2071          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2072          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2073          */
2074         if (lrucare)
2075                 lock_page_lru(page, &isolated);
2076
2077         /*
2078          * Nobody should be changing or seriously looking at
2079          * page->mem_cgroup at this point:
2080          *
2081          * - the page is uncharged
2082          *
2083          * - the page is off-LRU
2084          *
2085          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2086          *   a locked page table
2087          *
2088          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2089          *   have the page locked
2090          */
2091         page->mem_cgroup = memcg;
2092
2093         if (lrucare)
2094                 unlock_page_lru(page, isolated);
2095 }
2096
2097 #ifndef CONFIG_SLOB
2098 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2099 {
2100         int id, size;
2101         int err;
2102
2103         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2104                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2105         if (id < 0)
2106                 return id;
2107
2108         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2109                 return id;
2110
2111         /*
2112          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2113          * so we have to grow them.
2114          */
2115         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2116
2117         size = 2 * (id + 1);
2118         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2119                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2120         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2121                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2122
2123         err = memcg_update_all_caches(size);
2124         if (!err)
2125                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2126         if (!err)
2127                 memcg_nr_cache_ids = size;
2128
2129         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2130
2131         if (err) {
2132                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2133                 return err;
2134         }
2135         return id;
2136 }
2137
2138 static void memcg_free_cache_id(int id)
2139 {
2140         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2141 }
2142
2143 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2144         struct mem_cgroup *memcg;
2145         struct kmem_cache *cachep;
2146         struct work_struct work;
2147 };
2148
2149 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2150 {
2151         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2152                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2153         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2154         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2155
2156         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2157
2158         css_put(&memcg->css);
2159         kfree(cw);
2160 }
2161
2162 /*
2163  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2164  */
2165 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2166                                                struct kmem_cache *cachep)
2167 {
2168         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2169
2170         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2171         if (!cw)
2172                 return;
2173
2174         css_get(&memcg->css);
2175
2176         cw->memcg = memcg;
2177         cw->cachep = cachep;
2178         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2179
2180         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2181 }
2182
2183 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2184                                              struct kmem_cache *cachep)
2185 {
2186         /*
2187          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2188          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2189          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2190          *
2191          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2192          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2193          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2194          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2195          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2196          */
2197         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2198         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2199         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2200 }
2201
2202 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2203 {
2204         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2205                 return true;
2206         return false;
2207 }
2208
2209 /**
2210  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2211  * @cachep: the original global kmem cache
2212  *
2213  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2214  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2215  *
2216  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2217  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2218  * go through with the original cache.
2219  *
2220  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2221  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2222  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2223  * reference.
2224  */
2225 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2226 {
2227         struct mem_cgroup *memcg;
2228         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2229         int kmemcg_id;
2230
2231         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2232
2233         if (memcg_kmem_bypass())
2234                 return cachep;
2235
2236         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2237                 return cachep;
2238
2239         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2240         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2241         if (kmemcg_id < 0)
2242                 goto out;
2243
2244         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2245         if (likely(memcg_cachep))
2246                 return memcg_cachep;
2247
2248         /*
2249          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2250          * context), we could be be predictable and return right away.
2251          * This would guarantee that the allocation being performed
2252          * already belongs in the new cache.
2253          *
2254          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2255          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2256          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2257          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2258          * defer everything.
2259          */
2260         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2261 out:
2262         css_put(&memcg->css);
2263         return cachep;
2264 }
2265
2266 /**
2267  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2268  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2269  */
2270 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2271 {
2272         if (!is_root_cache(cachep))
2273                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2274 }
2275
2276 /**
2277  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page
2278  * @page: page to charge
2279  * @gfp: reclaim mode
2280  * @order: allocation order
2281  * @memcg: memory cgroup to charge
2282  *
2283  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2284  */
2285 int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2286                             struct mem_cgroup *memcg)
2287 {
2288         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2289         struct page_counter *counter;
2290         int ret;
2291
2292         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2293         if (ret)
2294                 return ret;
2295
2296         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2297             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2298                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2299                 return -ENOMEM;
2300         }
2301
2302         page->mem_cgroup = memcg;
2303
2304         return 0;
2305 }
2306
2307 /**
2308  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2309  * @page: page to charge
2310  * @gfp: reclaim mode
2311  * @order: allocation order
2312  *
2313  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2314  */
2315 int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2316 {
2317         struct mem_cgroup *memcg;
2318         int ret = 0;
2319
2320         if (memcg_kmem_bypass())
2321                 return 0;
2322
2323         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2324         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2325                 ret = memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2326                 if (!ret)
2327                         __SetPageKmemcg(page);
2328         }
2329         css_put(&memcg->css);
2330         return ret;
2331 }
2332 /**
2333  * memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2334  * @page: page to uncharge
2335  * @order: allocation order
2336  */
2337 void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2338 {
2339         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2340         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2341
2342         if (!memcg)
2343                 return;
2344
2345         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2346
2347         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2348                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2349
2350         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2351         if (do_memsw_account())
2352                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2353
2354         page->mem_cgroup = NULL;
2355
2356         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2357         if (PageKmemcg(page))
2358                 __ClearPageKmemcg(page);
2359
2360         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2361 }
2362 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2363
2364 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2365
2366 /*
2367  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2368  * zone_lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2369  */
2370 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2371 {
2372         int i;
2373
2374         if (mem_cgroup_disabled())
2375                 return;
2376
2377         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2378                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2379
2380         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2381                        HPAGE_PMD_NR);
2382 }
2383 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2384
2385 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2386 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2387                                          bool charge)
2388 {
2389         int val = (charge) ? 1 : -1;
2390         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2391 }
2392
2393 /**
2394  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2395  * @entry: swap entry to be moved
2396  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2397  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2398  *
2399  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2400  * as the mem_cgroup's id of @from.
2401  *
2402  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2403  *
2404  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2405  * both res and memsw, and called css_get().
2406  */
2407 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2408                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2409 {
2410         unsigned short old_id, new_id;
2411
2412         old_id = mem_cgroup_id(from);
2413         new_id = mem_cgroup_id(to);
2414
2415         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2416                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2417                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2418                 return 0;
2419         }
2420         return -EINVAL;
2421 }
2422 #else
2423 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2424                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2425 {
2426         return -EINVAL;
2427 }
2428 #endif
2429
2430 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2431
2432 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2433                                    unsigned long limit)
2434 {
2435         unsigned long curusage;
2436         unsigned long oldusage;
2437         bool enlarge = false;
2438         int retry_count;
2439         int ret;
2440
2441         /*
2442          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2443          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2444          * of # of children which we should visit in this loop.
2445          */
2446         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2447                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2448
2449         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2450
2451         do {
2452                 if (signal_pending(current)) {
2453                         ret = -EINTR;
2454                         break;
2455                 }
2456
2457                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2458                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2459                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2460                         ret = -EINVAL;
2461                         break;
2462                 }
2463                 if (limit > memcg->memory.limit)
2464                         enlarge = true;
2465                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2466                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2467
2468                 if (!ret)
2469                         break;
2470
2471                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2472
2473                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2474                 /* Usage is reduced ? */
2475                 if (curusage >= oldusage)
2476                         retry_count--;
2477                 else
2478                         oldusage = curusage;
2479         } while (retry_count);
2480
2481         if (!ret && enlarge)
2482                 memcg_oom_recover(memcg);
2483
2484         return ret;
2485 }
2486
2487 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2488                                          unsigned long limit)
2489 {
2490         unsigned long curusage;
2491         unsigned long oldusage;
2492         bool enlarge = false;
2493         int retry_count;
2494         int ret;
2495
2496         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2497         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2498                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2499
2500         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2501
2502         do {
2503                 if (signal_pending(current)) {
2504                         ret = -EINTR;
2505                         break;
2506                 }
2507
2508                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2509                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2510                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2511                         ret = -EINVAL;
2512                         break;
2513                 }
2514                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2515                         enlarge = true;
2516                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2517                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2518
2519                 if (!ret)
2520                         break;
2521
2522                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2523
2524                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2525                 /* Usage is reduced ? */
2526                 if (curusage >= oldusage)
2527                         retry_count--;
2528                 else
2529                         oldusage = curusage;
2530         } while (retry_count);
2531
2532         if (!ret && enlarge)
2533                 memcg_oom_recover(memcg);
2534
2535         return ret;
2536 }
2537
2538 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2539                                             gfp_t gfp_mask,
2540                                             unsigned long *total_scanned)
2541 {
2542         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2543         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2544         unsigned long reclaimed;
2545         int loop = 0;
2546         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2547         unsigned long excess;
2548         unsigned long nr_scanned;
2549
2550         if (order > 0)
2551                 return 0;
2552
2553         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2554
2555         /*
2556          * Do not even bother to check the largest node if the root
2557          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2558          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2559          */
2560         if (RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2561                 return 0;
2562
2563         /*
2564          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2565          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2566          * pressure
2567          */
2568         do {
2569                 if (next_mz)
2570                         mz = next_mz;
2571                 else
2572                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2573                 if (!mz)
2574                         break;
2575
2576                 nr_scanned = 0;
2577                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2578                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2579                 nr_reclaimed += reclaimed;
2580                 *total_scanned += nr_scanned;
2581                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2582                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2583
2584                 /*
2585                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2586                  * it is time to move on to the next cgroup
2587                  */
2588                 next_mz = NULL;
2589                 if (!reclaimed)
2590                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2591
2592                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2593                 /*
2594                  * One school of thought says that we should not add
2595                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2596                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2597                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2598                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2599                  * term TODO.
2600                  */
2601                 /* If excess == 0, no tree ops */
2602                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2603                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2604                 css_put(&mz->memcg->css);
2605                 loop++;
2606                 /*
2607                  * Could not reclaim anything and there are no more
2608                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2609                  * reclaiming anything.
2610                  */
2611                 if (!nr_reclaimed &&
2612                         (next_mz == NULL ||
2613                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2614                         break;
2615         } while (!nr_reclaimed);
2616         if (next_mz)
2617                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2618         return nr_reclaimed;
2619 }
2620
2621 /*
2622  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2623  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2624  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2625  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2626  */
2627 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2628 {
2629         bool ret;
2630
2631         rcu_read_lock();
2632         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2633         rcu_read_unlock();
2634         return ret;
2635 }
2636
2637 /*
2638  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2639  *
2640  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2641  */
2642 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2643 {
2644         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2645
2646         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2647         lru_add_drain_all();
2648         /* try to free all pages in this cgroup */
2649         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2650                 int progress;
2651
2652                 if (signal_pending(current))
2653                         return -EINTR;
2654
2655                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2656                                                         GFP_KERNEL, true);
2657                 if (!progress) {
2658                         nr_retries--;
2659                         /* maybe some writeback is necessary */
2660                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2661                 }
2662
2663         }
2664
2665         return 0;
2666 }
2667
2668 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2669                                             char *buf, size_t nbytes,
2670                                             loff_t off)
2671 {
2672         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2673
2674         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2675                 return -EINVAL;
2676         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2677 }
2678
2679 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2680                                      struct cftype *cft)
2681 {
2682         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2683 }
2684
2685 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2686                                       struct cftype *cft, u64 val)
2687 {
2688         int retval = 0;
2689         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2690         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2691
2692         if (memcg->use_hierarchy == val)
2693                 return 0;
2694
2695         /*
2696          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2697          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2698          * occur, provided the current cgroup has no children.
2699          *
2700          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2701          * set if there are no children.
2702          */
2703         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2704                                 (val == 1 || val == 0)) {
2705                 if (!memcg_has_children(memcg))
2706                         memcg->use_hierarchy = val;
2707                 else
2708                         retval = -EBUSY;
2709         } else
2710                 retval = -EINVAL;
2711
2712         return retval;
2713 }
2714
2715 static void tree_stat(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *stat)
2716 {
2717         struct mem_cgroup *iter;
2718         int i;
2719
2720         memset(stat, 0, sizeof(*stat) * MEMCG_NR_STAT);
2721
2722         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2723                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
2724                         stat[i] += mem_cgroup_read_stat(iter, i);
2725         }
2726 }
2727
2728 static void tree_events(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *events)
2729 {
2730         struct mem_cgroup *iter;
2731         int i;
2732
2733         memset(events, 0, sizeof(*events) * MEMCG_NR_EVENTS);
2734
2735         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2736                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_EVENTS; i++)
2737                         events[i] += mem_cgroup_read_events(iter, i);
2738         }
2739 }
2740
2741 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2742 {
2743         unsigned long val = 0;
2744
2745         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2746                 struct mem_cgroup *iter;
2747
2748                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2749                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2750                                         MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
2751                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2752                                         MEM_CGROUP_STAT_RSS);
2753                         if (swap)
2754                                 val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2755                                                 MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
2756                 }
2757         } else {
2758                 if (!swap)
2759                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2760                 else
2761                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2762         }
2763         return val;
2764 }
2765
2766 enum {
2767         RES_USAGE,
2768         RES_LIMIT,
2769         RES_MAX_USAGE,
2770         RES_FAILCNT,
2771         RES_SOFT_LIMIT,
2772 };
2773
2774 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2775                                struct cftype *cft)
2776 {
2777         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2778         struct page_counter *counter;
2779
2780         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2781         case _MEM:
2782                 counter = &memcg->memory;
2783                 break;
2784         case _MEMSWAP:
2785                 counter = &memcg->memsw;
2786                 break;
2787         case _KMEM:
2788                 counter = &memcg->kmem;
2789                 break;
2790         case _TCP:
2791                 counter = &memcg->tcpmem;
2792                 break;
2793         default:
2794                 BUG();
2795         }
2796
2797         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2798         case RES_USAGE:
2799                 if (counter == &memcg->memory)
2800                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
2801                 if (counter == &memcg->memsw)
2802                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
2803                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2804         case RES_LIMIT:
2805                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2806         case RES_MAX_USAGE:
2807                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2808         case RES_FAILCNT:
2809                 return counter->failcnt;
2810         case RES_SOFT_LIMIT:
2811                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2812         default:
2813                 BUG();
2814         }
2815 }
2816
2817 #ifndef CONFIG_SLOB
2818 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2819 {
2820         int memcg_id;
2821
2822         if (cgroup_memory_nokmem)
2823                 return 0;
2824
2825         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2826         BUG_ON(memcg->kmem_state);
2827
2828         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2829         if (memcg_id < 0)
2830                 return memcg_id;
2831
2832         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2833         /*
2834          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
2835          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2836          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2837          * patched.
2838          */
2839         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2840         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
2841         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
2842
2843         return 0;
2844 }
2845
2846 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2847 {
2848         struct cgroup_subsys_state *css;
2849         struct mem_cgroup *parent, *child;
2850         int kmemcg_id;
2851
2852         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
2853                 return;
2854         /*
2855          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
2856          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
2857          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
2858          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
2859          */
2860         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
2861
2862         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
2863
2864         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
2865         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
2866
2867         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2868         if (!parent)
2869                 parent = root_mem_cgroup;
2870
2871         /*
2872          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
2873          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
2874          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
2875          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
2876          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
2877          * memcg_drain_all_list_lrus().
2878          */
2879         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
2880         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
2881                 child = mem_cgroup_from_css(css);
2882                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
2883                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
2884                 if (!memcg->use_hierarchy)
2885                         break;
2886         }
2887         rcu_read_unlock();
2888
2889         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
2890
2891         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
2892 }
2893
2894 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2895 {
2896         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
2897         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
2898                 memcg_offline_kmem(memcg);
2899
2900         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
2901                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
2902                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
2903                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
2904         }
2905 }
2906 #else
2907 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2908 {
2909         return 0;
2910 }
2911 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2912 {
2913 }
2914 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2915 {
2916 }
2917 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2918
2919 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2920                                    unsigned long limit)
2921 {
2922         int ret;
2923
2924         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2925         ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
2926         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2927         return ret;
2928 }
2929
2930 static int memcg_update_tcp_limit(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long limit)
2931 {
2932         int ret;
2933
2934         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2935
2936         ret = page_counter_limit(&memcg->tcpmem, limit);
2937         if (ret)
2938                 goto out;
2939
2940         if (!memcg->tcpmem_active) {
2941                 /*
2942                  * The active flag needs to be written after the static_key
2943                  * update. This is what guarantees that the socket activation
2944                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
2945                  * for details, and note that we don't mark any socket as
2946                  * belonging to this memcg until that flag is up.
2947                  *
2948                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
2949                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
2950                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
2951                  * yet, we'll lose accounting.
2952                  *
2953                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
2954                  * because when this value change, the code to process it is not
2955                  * patched in yet.
2956                  */
2957                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
2958                 memcg->tcpmem_active = true;
2959         }
2960 out:
2961         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2962         return ret;
2963 }
2964
2965 /*
2966  * The user of this function is...
2967  * RES_LIMIT.
2968  */
2969 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
2970                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2971 {
2972         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2973         unsigned long nr_pages;
2974         int ret;
2975
2976         buf = strstrip(buf);
2977         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
2978         if (ret)
2979                 return ret;
2980
2981         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
2982         case RES_LIMIT:
2983                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
2984                         ret = -EINVAL;
2985                         break;
2986                 }
2987                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
2988                 case _MEM:
2989                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
2990                         break;
2991                 case _MEMSWAP:
2992                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
2993                         break;
2994                 case _KMEM:
2995                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
2996                         break;
2997                 case _TCP:
2998                         ret = memcg_update_tcp_limit(memcg, nr_pages);
2999                         break;
3000                 }
3001                 break;
3002         case RES_SOFT_LIMIT:
3003                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3004                 ret = 0;
3005                 break;
3006         }
3007         return ret ?: nbytes;
3008 }
3009
3010 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3011                                 size_t nbytes, loff_t off)
3012 {
3013         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3014         struct page_counter *counter;
3015
3016         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3017         case _MEM:
3018                 counter = &memcg->memory;
3019                 break;
3020         case _MEMSWAP:
3021                 counter = &memcg->memsw;
3022                 break;
3023         case _KMEM:
3024                 counter = &memcg->kmem;
3025                 break;
3026         case _TCP:
3027                 counter = &memcg->tcpmem;
3028                 break;
3029         default:
3030                 BUG();
3031         }
3032
3033         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3034         case RES_MAX_USAGE:
3035                 page_counter_reset_watermark(counter);
3036                 break;
3037         case RES_FAILCNT:
3038                 counter->failcnt = 0;
3039                 break;
3040         default:
3041                 BUG();
3042         }
3043
3044         return nbytes;
3045 }
3046
3047 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3048                                         struct cftype *cft)
3049 {
3050         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3051 }
3052
3053 #ifdef CONFIG_MMU
3054 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3055                                         struct cftype *cft, u64 val)
3056 {
3057         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3058
3059         if (val & ~MOVE_MASK)
3060                 return -EINVAL;
3061
3062         /*
3063          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3064          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3065          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3066          * affect task migrations starting after the change.
3067          */
3068         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3069         return 0;
3070 }
3071 #else
3072 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3073                                         struct cftype *cft, u64 val)
3074 {
3075         return -ENOSYS;
3076 }
3077 #endif
3078
3079 #ifdef CONFIG_NUMA
3080 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3081 {
3082         struct numa_stat {
3083                 const char *name;
3084                 unsigned int lru_mask;
3085         };
3086
3087         static const struct numa_stat stats[] = {
3088                 { "total", LRU_ALL },
3089                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3090                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3091                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3092         };
3093         const struct numa_stat *stat;
3094         int nid;
3095         unsigned long nr;
3096         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3097
3098         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3099                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3100                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3101                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3102                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3103                                                           stat->lru_mask);
3104                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3105                 }
3106                 seq_putc(m, '\n');
3107         }
3108
3109         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3110                 struct mem_cgroup *iter;
3111
3112                 nr = 0;
3113                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3114                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3115                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3116                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3117                         nr = 0;
3118                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3119                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3120                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3121                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3122                 }
3123                 seq_putc(m, '\n');
3124         }
3125
3126         return 0;
3127 }
3128 #endif /* CONFIG_NUMA */
3129
3130 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3131 {
3132         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3133         unsigned long memory, memsw;
3134         struct mem_cgroup *mi;
3135         unsigned int i;
3136
3137         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3138                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3139         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3140                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3141         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3142
3143         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3144                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3145                         continue;
3146                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3147                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3148         }
3149
3150         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3151                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3152                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3153
3154         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3155                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3156                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3157
3158         /* Hierarchical information */
3159         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3160         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3161                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3162                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3163         }
3164         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3165                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3166         if (do_memsw_account())
3167                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3168                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3169
3170         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3171                 unsigned long long val = 0;
3172
3173                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3174                         continue;
3175                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3176                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3177                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3178         }
3179
3180         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3181                 unsigned long long val = 0;
3182
3183                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3184                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3185                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3186                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3187         }
3188
3189         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3190                 unsigned long long val = 0;
3191
3192                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3193                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3194                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3195         }
3196
3197 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3198         {
3199                 pg_data_t *pgdat;
3200                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3201                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3202                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3203                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3204
3205                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3206                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3207                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3208
3209                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3210                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3211                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3212                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3213                 }
3214                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3215                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3216                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3217                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3218         }
3219 #endif
3220
3221         return 0;
3222 }
3223
3224 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3225                                       struct cftype *cft)
3226 {
3227         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3228
3229         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3230 }
3231
3232 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3233                                        struct cftype *cft, u64 val)
3234 {
3235         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3236
3237         if (val > 100)
3238                 return -EINVAL;
3239
3240         if (css->parent)
3241                 memcg->swappiness = val;
3242         else
3243                 vm_swappiness = val;
3244
3245         return 0;
3246 }
3247
3248 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3249 {
3250         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3251         unsigned long usage;
3252         int i;
3253
3254         rcu_read_lock();
3255         if (!swap)
3256                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3257         else
3258                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3259
3260         if (!t)
3261                 goto unlock;
3262
3263         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3264
3265         /*
3266          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3267          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3268          * call of __mem_cgroup_threshold().
3269          */
3270         i = t->current_threshold;
3271
3272         /*
3273          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3274          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3275          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3276          * only one element of the array here.
3277          */
3278         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3279                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3280
3281         /* i = current_threshold + 1 */
3282         i++;
3283
3284         /*
3285          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3286          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3287          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3288          * only one element of the array here.
3289          */
3290         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3291                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3292
3293         /* Update current_threshold */
3294         t->current_threshold = i - 1;
3295 unlock:
3296         rcu_read_unlock();
3297 }
3298
3299 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3300 {
3301         while (memcg) {
3302                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3303                 if (do_memsw_account())
3304                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3305
3306                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3307         }
3308 }
3309
3310 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3311 {
3312         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3313         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3314
3315         if (_a->threshold > _b->threshold)
3316                 return 1;
3317
3318         if (_a->threshold < _b->threshold)
3319                 return -1;
3320
3321         return 0;
3322 }
3323
3324 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3325 {
3326         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3327
3328         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3329
3330         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3331                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3332
3333         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3334         return 0;
3335 }
3336
3337 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3338 {
3339         struct mem_cgroup *iter;
3340
3341         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3342                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3343 }
3344
3345 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3346         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3347 {
3348         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3349         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3350         unsigned long threshold;
3351         unsigned long usage;
3352         int i, size, ret;
3353
3354         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3355         if (ret)
3356                 return ret;
3357
3358         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3359
3360         if (type == _MEM) {
3361                 thresholds = &memcg->thresholds;
3362                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3363         } else if (type == _MEMSWAP) {
3364                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3365                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3366         } else
3367                 BUG();
3368
3369         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3370         if (thresholds->primary)
3371                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3372
3373         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3374
3375         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3376         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3377                         GFP_KERNEL);
3378         if (!new) {
3379                 ret = -ENOMEM;
3380                 goto unlock;
3381         }
3382         new->size = size;
3383
3384         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3385         if (thresholds->primary) {
3386                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3387                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3388         }
3389
3390         /* Add new threshold */
3391         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3392         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3393
3394         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3395         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3396                         compare_thresholds, NULL);
3397
3398         /* Find current threshold */
3399         new->current_threshold = -1;
3400         for (i = 0; i < size; i++) {
3401                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3402                         /*
3403                          * new->current_threshold will not be used until
3404                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3405                          * it here.
3406                          */
3407                         ++new->current_threshold;
3408                 } else
3409                         break;
3410         }
3411
3412         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3413         kfree(thresholds->spare);
3414         thresholds->spare = thresholds->primary;
3415
3416         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3417
3418         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3419         synchronize_rcu();
3420
3421 unlock:
3422         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3423
3424         return ret;
3425 }
3426
3427 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3428         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3429 {
3430         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3431 }
3432
3433 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3434         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3435 {
3436         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3437 }
3438
3439 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3440         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3441 {
3442         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3443         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3444         unsigned long usage;
3445         int i, j, size;
3446
3447         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3448
3449         if (type == _MEM) {
3450                 thresholds = &memcg->thresholds;
3451                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3452         } else if (type == _MEMSWAP) {
3453                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3454                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3455         } else
3456                 BUG();
3457
3458         if (!thresholds->primary)
3459                 goto unlock;
3460
3461         /* Check if a threshold crossed before removing */
3462         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3463
3464         /* Calculate new number of threshold */
3465         size = 0;
3466         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3467                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3468                         size++;
3469         }
3470
3471         new = thresholds->spare;
3472
3473         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3474         if (!size) {
3475                 kfree(new);
3476                 new = NULL;
3477                 goto swap_buffers;
3478         }
3479
3480         new->size = size;
3481
3482         /* Copy thresholds and find current threshold */
3483         new->current_threshold = -1;
3484         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3485                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3486                         continue;
3487
3488                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3489                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3490                         /*
3491                          * new->current_threshold will not be used
3492                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3493                          * it here.
3494                          */
3495                         ++new->current_threshold;
3496                 }
3497                 j++;
3498         }
3499
3500 swap_buffers:
3501         /* Swap primary and spare array */
3502         thresholds->spare = thresholds->primary;
3503
3504         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3505
3506         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3507         synchronize_rcu();
3508
3509         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3510         if (!new) {
3511                 kfree(thresholds->spare);
3512                 thresholds->spare = NULL;
3513         }
3514 unlock:
3515         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3516 }
3517
3518 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3519         struct eventfd_ctx *eventfd)
3520 {
3521         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3522 }
3523
3524 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3525         struct eventfd_ctx *eventfd)
3526 {
3527         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3528 }
3529
3530 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3531         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3532 {
3533         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3534
3535         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3536         if (!event)
3537                 return -ENOMEM;
3538
3539         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3540
3541         event->eventfd = eventfd;
3542         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3543
3544         /* already in OOM ? */
3545         if (memcg->under_oom)
3546                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3547         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3548
3549         return 0;
3550 }
3551
3552 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3553         struct eventfd_ctx *eventfd)
3554 {
3555         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3556
3557         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3558
3559         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3560                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3561                         list_del(&ev->list);
3562                         kfree(ev);
3563                 }
3564         }
3565
3566         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3567 }
3568
3569 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3570 {
3571         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3572
3573         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3574         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3575         return 0;
3576 }
3577
3578 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3579         struct cftype *cft, u64 val)
3580 {
3581         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3582
3583         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3584         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3585                 return -EINVAL;
3586
3587         memcg->oom_kill_disable = val;
3588         if (!val)
3589                 memcg_oom_recover(memcg);
3590
3591         return 0;
3592 }
3593
3594 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3595
3596 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3597 {
3598         return &memcg->cgwb_list;
3599 }
3600
3601 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3602 {
3603         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3604 }
3605
3606 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3607 {
3608         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3609 }
3610
3611 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3612 {
3613         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3614 }
3615
3616 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3617 {
3618         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3619
3620         if (!memcg->css.parent)
3621                 return NULL;
3622
3623         return &memcg->cgwb_domain;
3624 }
3625
3626 /**
3627  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3628  * @wb: bdi_writeback in question
3629  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3630  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3631  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3632  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3633  *
3634  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3635  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3636  * is a bit more involved.
3637  *
3638  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3639  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3640  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3641  * available memory in the system.  The caller should further cap
3642  * *@pheadroom accordingly.
3643  */
3644 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3645                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3646                          unsigned long *pwriteback)
3647 {
3648         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3649         struct mem_cgroup *parent;
3650
3651         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
3652
3653         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3654         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3655         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3656                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3657         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3658
3659         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3660                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3661                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3662
3663                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3664                 memcg = parent;
3665         }
3666 }
3667
3668 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3669
3670 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3671 {
3672         return 0;
3673 }
3674
3675 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3676 {
3677 }
3678
3679 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3680 {
3681 }
3682
3683 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3684
3685 /*
3686  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3687  *
3688  * "cgroup.event_control" implementation.
3689  *
3690  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3691  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3692  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3693  *
3694  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3695  * possible.
3696  */
3697
3698 /*
3699  * Unregister event and free resources.
3700  *
3701  * Gets called from workqueue.
3702  */
3703 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3704 {
3705         struct mem_cgroup_event *event =
3706                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3707         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3708
3709         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3710
3711         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3712
3713         /* Notify userspace the event is going away. */
3714         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3715
3716         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3717         kfree(event);
3718         css_put(&memcg->css);
3719 }
3720
3721 /*
3722  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3723  *
3724  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3725  */
3726 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3727                             int sync, void *key)
3728 {
3729         struct mem_cgroup_event *event =
3730                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3731         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3732         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3733
3734         if (flags & POLLHUP) {
3735                 /*
3736                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3737                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3738                  * for us.
3739                  *
3740                  * We can't race against event freeing since the other
3741                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3742                  * which we hold.
3743                  */
3744                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3745                 if (!list_empty(&event->list)) {
3746                         list_del_init(&event->list);
3747                         /*
3748                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3749                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3750                          */
3751                         schedule_work(&event->remove);
3752                 }
3753                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3754         }
3755
3756         return 0;
3757 }
3758
3759 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3760                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3761 {
3762         struct mem_cgroup_event *event =
3763                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3764
3765         event->wqh = wqh;
3766         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3767 }
3768
3769 /*
3770  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3771  *
3772  * Parse input and register new cgroup event handler.
3773  *
3774  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3775  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3776  */
3777 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3778                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3779 {
3780         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3781         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3782         struct mem_cgroup_event *event;
3783         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3784         unsigned int efd, cfd;
3785         struct fd efile;
3786         struct fd cfile;
3787         const char *name;
3788         char *endp;
3789         int ret;
3790
3791         buf = strstrip(buf);
3792
3793         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3794         if (*endp != ' ')
3795                 return -EINVAL;
3796         buf = endp + 1;
3797
3798         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3799         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3800                 return -EINVAL;
3801         buf = endp + 1;
3802
3803         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3804         if (!event)
3805                 return -ENOMEM;
3806
3807         event->memcg = memcg;
3808         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3809         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3810         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3811         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3812
3813         efile = fdget(efd);
3814         if (!efile.file) {
3815                 ret = -EBADF;
3816                 goto out_kfree;
3817         }
3818
3819         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3820         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3821                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3822                 goto out_put_efile;
3823         }
3824
3825         cfile = fdget(cfd);
3826         if (!cfile.file) {
3827                 ret = -EBADF;
3828                 goto out_put_eventfd;
3829         }
3830
3831         /* the process need read permission on control file */
3832         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3833         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3834         if (ret < 0)
3835                 goto out_put_cfile;
3836
3837         /*
3838          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3839          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3840          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3841          * is for compatibility anyway.
3842          *
3843          * DO NOT ADD NEW FILES.
3844          */
3845         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3846
3847         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3848                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3849                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3850         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3851                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3852                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3853         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3854                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3855                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3856         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3857                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3858                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3859         } else {
3860                 ret = -EINVAL;
3861                 goto out_put_cfile;
3862         }
3863
3864         /*
3865          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3866          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3867          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3868          */
3869         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3870                                                &memory_cgrp_subsys);
3871         ret = -EINVAL;
3872         if (IS_ERR(cfile_css))
3873                 goto out_put_cfile;
3874         if (cfile_css != css) {
3875                 css_put(cfile_css);
3876                 goto out_put_cfile;
3877         }
3878
3879         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
3880         if (ret)
3881                 goto out_put_css;
3882
3883         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
3884
3885         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3886         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
3887         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3888
3889         fdput(cfile);
3890         fdput(efile);
3891
3892         return nbytes;
3893
3894 out_put_css:
3895         css_put(css);
3896 out_put_cfile:
3897         fdput(cfile);
3898 out_put_eventfd:
3899         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3900 out_put_efile:
3901         fdput(efile);
3902 out_kfree:
3903         kfree(event);
3904
3905         return ret;
3906 }
3907
3908 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
3909         {
3910                 .name = "usage_in_bytes",
3911                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
3912                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3913         },
3914         {
3915                 .name = "max_usage_in_bytes",
3916                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
3917                 .write = mem_cgroup_reset,
3918                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3919         },
3920         {
3921                 .name = "limit_in_bytes",
3922                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
3923                 .write = mem_cgroup_write,
3924                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3925         },
3926         {
3927                 .name = "soft_limit_in_bytes",
3928                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
3929                 .write = mem_cgroup_write,
3930                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3931         },
3932         {
3933                 .name = "failcnt",
3934                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
3935                 .write = mem_cgroup_reset,
3936                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3937         },
3938         {
3939                 .name = "stat",
3940                 .seq_show = memcg_stat_show,
3941         },
3942         {
3943                 .name = "force_empty",
3944                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
3945         },
3946         {
3947                 .name = "use_hierarchy",
3948                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
3949                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
3950         },
3951         {
3952                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
3953                 .write = memcg_write_event_control,
3954                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
3955         },
3956         {
3957                 .name = "swappiness",
3958                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
3959                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
3960         },
3961         {
3962                 .name = "move_charge_at_immigrate",
3963                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
3964                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
3965         },
3966         {
3967                 .name = "oom_control",
3968                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
3969                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
3970                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
3971         },
3972         {
3973                 .name = "pressure_level",
3974         },
3975 #ifdef CONFIG_NUMA
3976         {
3977                 .name = "numa_stat",
3978                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
3979         },
3980 #endif
3981         {
3982                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
3983                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
3984                 .write = mem_cgroup_write,
3985                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3986         },
3987         {
3988                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
3989                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
3990                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3991         },
3992         {
3993                 .name = "kmem.failcnt",
3994                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
3995                 .write = mem_cgroup_reset,
3996                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3997         },
3998         {
3999                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4000                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4001                 .write = mem_cgroup_reset,
4002                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4003         },
4004 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4005         {
4006                 .name = "kmem.slabinfo",
4007                 .seq_start = memcg_slab_start,
4008                 .seq_next = memcg_slab_next,
4009                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4010                 .seq_show = memcg_slab_show,
4011         },
4012 #endif
4013         {
4014                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4015                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4016                 .write = mem_cgroup_write,
4017                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4018         },
4019         {
4020                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4021                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4022                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4023         },
4024         {
4025                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4026                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4027                 .write = mem_cgroup_reset,
4028                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4029         },
4030         {
4031                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4032                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4033                 .write = mem_cgroup_reset,
4034                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4035         },
4036         { },    /* terminate */
4037 };
4038
4039 /*
4040  * Private memory cgroup IDR
4041  *
4042  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4043  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4044  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4045  * memory-controlled cgroups to 64k.
4046  *
4047  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4048  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4049  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4050  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4051  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4052  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4053  *
4054  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4055  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4056  * when the CSS is offlined.
4057  *
4058  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4059  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4060  * those references are manageable from userspace.
4061  */
4062
4063 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4064
4065 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4066 {
4067         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) <= 0);
4068         atomic_add(n, &memcg->id.ref);
4069 }
4070
4071 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4072 {
4073         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) < n);
4074         if (atomic_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4075                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4076                 memcg->id.id = 0;
4077
4078                 /* Memcg ID pins CSS */
4079                 css_put(&memcg->css);
4080         }
4081 }
4082
4083 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4084 {
4085         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4086 }
4087
4088 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4089 {
4090         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4091 }
4092
4093 /**
4094  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4095  * @id: the memcg id to look up
4096  *
4097  * Caller must hold rcu_read_lock().
4098  */
4099 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4100 {
4101         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4102         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4103 }
4104
4105 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4106 {
4107         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4108         int tmp = node;
4109         /*
4110          * This routine is called against possible nodes.
4111          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4112          *
4113          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4114          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4115          *       function.
4116          */
4117         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4118                 tmp = -1;
4119         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4120         if (!pn)
4121                 return 1;
4122
4123         lruvec_init(&pn->lruvec);
4124         pn->usage_in_excess = 0;
4125         pn->on_tree = false;
4126         pn->memcg = memcg;
4127
4128         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4129         return 0;
4130 }
4131
4132 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4133 {
4134         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4135 }
4136
4137 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4138 {
4139         int node;
4140
4141         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4142         for_each_node(node)
4143                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4144         free_percpu(memcg->stat);
4145         kfree(memcg);
4146 }
4147
4148 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4149 {
4150         struct mem_cgroup *memcg;
4151         size_t size;
4152         int node;
4153
4154         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4155         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4156
4157         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4158         if (!memcg)
4159                 return NULL;
4160
4161         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4162                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4163                                  GFP_KERNEL);
4164         if (memcg->id.id < 0)
4165                 goto fail;
4166
4167         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4168         if (!memcg->stat)
4169                 goto fail;
4170
4171         for_each_node(node)
4172                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4173                         goto fail;
4174
4175         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4176                 goto fail;
4177
4178         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4179         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4180         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4181         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4182         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4183         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4184         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4185         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4186         memcg->socket_pressure = jiffies;
4187 #ifndef CONFIG_SLOB
4188         memcg->kmemcg_id = -1;
4189 #endif
4190 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4191         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4192 #endif
4193         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4194         return memcg;
4195 fail:
4196         if (memcg->id.id > 0)
4197                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4198         mem_cgroup_free(memcg);
4199         return NULL;
4200 }
4201
4202 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4203 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4204 {
4205         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4206         struct mem_cgroup *memcg;
4207         long error = -ENOMEM;
4208
4209         memcg = mem_cgroup_alloc();
4210         if (!memcg)
4211                 return ERR_PTR(error);
4212
4213         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4214         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4215         if (parent) {
4216                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4217                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4218         }
4219         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4220                 memcg->use_hierarchy = true;
4221                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4222                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4223                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4224                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4225                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4226         } else {
4227                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4228                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4229                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4230                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4231                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4232                 /*
4233                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4234                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4235                  * unfortunate state in our controller.
4236                  */
4237                 if (parent != root_mem_cgroup)
4238                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4239         }
4240
4241         /* The following stuff does not apply to the root */
4242         if (!parent) {
4243                 root_mem_cgroup = memcg;
4244                 return &memcg->css;
4245         }
4246
4247         error = memcg_online_kmem(memcg);
4248         if (error)
4249                 goto fail;
4250
4251         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4252                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4253
4254         return &memcg->css;
4255 fail:
4256         mem_cgroup_free(memcg);
4257         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4258 }
4259
4260 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4261 {
4262         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4263
4264         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4265         atomic_set(&memcg->id.ref, 1);
4266         css_get(css);
4267         return 0;
4268 }
4269
4270 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4271 {
4272         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4273         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4274
4275         /*
4276          * Unregister events and notify userspace.
4277          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4278          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4279          */
4280         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4281         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4282                 list_del_init(&event->list);
4283                 schedule_work(&event->remove);
4284         }
4285         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4286
4287         memcg_offline_kmem(memcg);
4288         wb_memcg_offline(memcg);
4289
4290         mem_cgroup_id_put(memcg);
4291 }
4292
4293 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4294 {
4295         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4296
4297         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4298 }
4299
4300 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4301 {
4302         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4303
4304         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4305                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4306
4307         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4308                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4309
4310         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4311         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4312         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4313         memcg_free_kmem(memcg);
4314         mem_cgroup_free(memcg);
4315 }
4316
4317 /**
4318  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4319  * @css: the target css
4320  *
4321  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4322  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4323  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4324  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4325  * made visible again.
4326  *
4327  * The current implementation only resets the essential configurations.
4328  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4329  */
4330 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4331 {
4332         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4333
4334         page_counter_limit(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4335         page_counter_limit(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4336         page_counter_limit(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4337         page_counter_limit(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4338         page_counter_limit(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4339         memcg->low = 0;
4340         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4341         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4342         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4343 }
4344
4345 #ifdef CONFIG_MMU
4346 /* Handlers for move charge at task migration. */
4347 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4348 {
4349         int ret;
4350
4351         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4352         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4353         if (!ret) {
4354                 mc.precharge += count;
4355                 return ret;
4356         }
4357
4358         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
4359         while (count--) {
4360                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
4361                 if (ret)
4362                         return ret;
4363                 mc.precharge++;
4364                 cond_resched();
4365         }
4366         return 0;
4367 }
4368
4369 union mc_target {
4370         struct page     *page;
4371         swp_entry_t     ent;
4372 };
4373
4374 enum mc_target_type {
4375         MC_TARGET_NONE = 0,
4376         MC_TARGET_PAGE,
4377         MC_TARGET_SWAP,
4378 };
4379
4380 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4381                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4382 {
4383         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4384
4385         if (!page || !page_mapped(page))
4386                 return NULL;
4387         if (PageAnon(page)) {
4388                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4389                         return NULL;
4390         } else {
4391                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4392                         return NULL;
4393         }
4394         if (!get_page_unless_zero(page))
4395                 return NULL;
4396
4397         return page;
4398 }
4399
4400 #ifdef CONFIG_SWAP
4401 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4402                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4403 {
4404         struct page *page = NULL;
4405         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4406
4407         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4408                 return NULL;
4409         /*
4410          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4411          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4412          */
4413         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4414         if (do_memsw_account())
4415                 entry->val = ent.val;
4416
4417         return page;
4418 }
4419 #else
4420 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4421                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4422 {
4423         return NULL;
4424 }
4425 #endif
4426
4427 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4428                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4429 {
4430         struct page *page = NULL;
4431         struct address_space *mapping;
4432         pgoff_t pgoff;
4433
4434         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4435                 return NULL;
4436         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4437                 return NULL;
4438
4439         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4440         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4441
4442         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4443 #ifdef CONFIG_SWAP
4444         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4445         if (shmem_mapping(mapping)) {
4446                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4447                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4448                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4449                         if (do_memsw_account())
4450                                 *entry = swp;
4451                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4452                                              swp_offset(swp));
4453                 }
4454         } else
4455                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4456 #else
4457         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4458 #endif
4459         return page;
4460 }
4461
4462 /**
4463  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4464  * @page: the page
4465  * @compound: charge the page as compound or small page
4466  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4467  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4468  *
4469  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4470  *
4471  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4472  * from old cgroup.
4473  */
4474 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4475                                    bool compound,
4476                                    struct mem_cgroup *from,
4477                                    struct mem_cgroup *to)
4478 {
4479         unsigned long flags;
4480         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4481         int ret;
4482         bool anon;
4483
4484         VM_BUG_ON(from == to);
4485         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4486         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4487
4488         /*
4489          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4490          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4491          */
4492         ret = -EBUSY;
4493         if (!trylock_page(page))
4494                 goto out;
4495
4496         ret = -EINVAL;
4497         if (page->mem_cgroup != from)
4498                 goto out_unlock;
4499
4500         anon = PageAnon(page);
4501
4502         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4503
4504         if (!anon && page_mapped(page)) {
4505                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4506                                nr_pages);
4507                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4508                                nr_pages);
4509         }
4510
4511         /*
4512          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4513          * mem_cgroup_update_page_stat() will serialize updates to PageDirty.
4514          * So mapping should be stable for dirty pages.
4515          */
4516         if (!anon && PageDirty(page)) {
4517                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4518
4519                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4520                         __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4521                                        nr_pages);
4522                         __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4523                                        nr_pages);
4524                 }
4525         }
4526
4527         if (PageWriteback(page)) {
4528                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4529                                nr_pages);
4530                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4531                                nr_pages);
4532         }
4533
4534         /*
4535          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4536          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4537          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4538          */
4539
4540         /* caller should have done css_get */
4541         page->mem_cgroup = to;
4542         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4543
4544         ret = 0;
4545
4546         local_irq_disable();
4547         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4548         memcg_check_events(to, page);
4549         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4550         memcg_check_events(from, page);
4551         local_irq_enable();
4552 out_unlock:
4553         unlock_page(page);
4554 out:
4555         return ret;
4556 }
4557
4558 /**
4559  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4560  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4561  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4562  * @ptent: the pte to be checked
4563  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4564  *
4565  * Returns
4566  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4567  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4568  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4569  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4570  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4571  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4572  *     in target->ent.
4573  *
4574  * Called with pte lock held.
4575  */
4576
4577 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4578                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4579 {
4580         struct page *page = NULL;
4581         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4582         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4583
4584         if (pte_present(ptent))
4585                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4586         else if (is_swap_pte(ptent))
4587                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4588         else if (pte_none(ptent))
4589                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4590
4591         if (!page && !ent.val)
4592                 return ret;
4593         if (page) {
4594                 /*
4595                  * Do only loose check w/o serialization.
4596                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4597                  * not under LRU exclusion.
4598                  */
4599                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4600                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4601                         if (target)
4602                                 target->page = page;
4603                 }
4604                 if (!ret || !target)
4605                         put_page(page);
4606         }
4607         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4608         if (ent.val && !ret &&
4609             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4610                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4611                 if (target)
4612                         target->ent = ent;
4613         }
4614         return ret;
4615 }
4616
4617 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4618 /*
4619  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4620  * support them for now.
4621  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4622  */
4623 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4624                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4625 {
4626         struct page *page = NULL;
4627         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4628
4629         page = pmd_page(pmd);
4630         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4631         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4632                 return ret;
4633         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4634                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4635                 if (target) {
4636                         get_page(page);
4637                         target->page = page;
4638                 }
4639         }
4640         return ret;
4641 }
4642 #else
4643 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4644                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4645 {
4646         return MC_TARGET_NONE;
4647 }
4648 #endif
4649
4650 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4651                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4652                                         struct mm_walk *walk)
4653 {
4654         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4655         pte_t *pte;
4656         spinlock_t *ptl;
4657
4658         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4659         if (ptl) {
4660                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4661                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4662                 spin_unlock(ptl);
4663                 return 0;
4664         }
4665
4666         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4667                 return 0;
4668         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4669         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4670                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4671                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4672         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4673         cond_resched();
4674
4675         return 0;
4676 }
4677
4678 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4679 {
4680         unsigned long precharge;
4681
4682         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4683                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4684                 .mm = mm,
4685         };
4686         down_read(&mm->mmap_sem);
4687         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
4688                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4689         up_read(&mm->mmap_sem);
4690
4691         precharge = mc.precharge;
4692         mc.precharge = 0;
4693
4694         return precharge;
4695 }
4696
4697 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4698 {
4699         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4700
4701         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4702         mc.moving_task = current;
4703         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4704 }
4705
4706 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4707 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4708 {
4709         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4710         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4711
4712         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4713         if (mc.precharge) {
4714                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4715                 mc.precharge = 0;
4716         }
4717         /*
4718          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4719          * we must uncharge here.
4720          */
4721         if (mc.moved_charge) {
4722                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4723                 mc.moved_charge = 0;
4724         }
4725         /* we must fixup refcnts and charges */
4726         if (mc.moved_swap) {
4727                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4728                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4729                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4730
4731                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
4732
4733                 /*
4734                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4735                  * should uncharge to->memory.
4736                  */
4737                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4738                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4739
4740                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
4741                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
4742
4743                 mc.moved_swap = 0;
4744         }
4745         memcg_oom_recover(from);
4746         memcg_oom_recover(to);
4747         wake_up_all(&mc.waitq);
4748 }
4749
4750 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4751 {
4752         struct mm_struct *mm = mc.mm;
4753
4754         /*
4755          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4756          * task migration.
4757          */
4758         mc.moving_task = NULL;
4759         __mem_cgroup_clear_mc();
4760         spin_lock(&mc.lock);
4761         mc.from = NULL;
4762         mc.to = NULL;
4763         mc.mm = NULL;
4764         spin_unlock(&mc.lock);
4765
4766         mmput(mm);
4767 }
4768
4769 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4770 {
4771         struct cgroup_subsys_state *css;
4772         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
4773         struct mem_cgroup *from;
4774         struct task_struct *leader, *p;
4775         struct mm_struct *mm;
4776         unsigned long move_flags;
4777         int ret = 0;
4778
4779         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
4780         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
4781                 return 0;
4782
4783         /*
4784          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
4785          * where charge immigration is not used.  Perform charge
4786          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
4787          * multiple.
4788          */
4789         p = NULL;
4790         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
4791                 WARN_ON_ONCE(p);
4792                 p = leader;
4793                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4794         }
4795         if (!p)
4796                 return 0;
4797
4798         /*
4799          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
4800          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
4801          * So we need to save it, and keep it going.
4802          */
4803         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
4804         if (!move_flags)
4805                 return 0;
4806
4807         from = mem_cgroup_from_task(p);
4808
4809         VM_BUG_ON(from == memcg);
4810
4811         mm = get_task_mm(p);
4812         if (!mm)
4813                 return 0;
4814         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
4815         if (mm->owner == p) {
4816                 VM_BUG_ON(mc.from);
4817                 VM_BUG_ON(mc.to);
4818                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
4819                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
4820                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
4821
4822                 spin_lock(&mc.lock);
4823                 mc.mm = mm;
4824                 mc.from = from;
4825                 mc.to = memcg;
4826                 mc.flags = move_flags;
4827                 spin_unlock(&mc.lock);
4828                 /* We set mc.moving_task later */
4829
4830                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
4831                 if (ret)
4832                         mem_cgroup_clear_mc();
4833         } else {
4834                 mmput(mm);
4835         }
4836         return ret;
4837 }
4838
4839 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4840 {
4841         if (mc.to)
4842                 mem_cgroup_clear_mc();
4843 }
4844
4845 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
4846                                 unsigned long addr, unsigned long end,
4847                                 struct mm_walk *walk)
4848 {
4849         int ret = 0;
4850         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4851         pte_t *pte;
4852         spinlock_t *ptl;
4853         enum mc_target_type target_type;
4854         union mc_target target;
4855         struct page *page;
4856
4857         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4858         if (ptl) {
4859                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
4860                         spin_unlock(ptl);
4861                         return 0;
4862                 }
4863                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
4864                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
4865                         page = target.page;
4866                         if (!isolate_lru_page(page)) {
4867                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
4868                                                              mc.from, mc.to)) {
4869                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
4870                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
4871                                 }
4872                                 putback_lru_page(page);
4873                         }
4874                         put_page(page);
4875                 }
4876                 spin_unlock(ptl);
4877                 return 0;
4878         }
4879
4880         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4881                 return 0;
4882 retry:
4883         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4884         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
4885                 pte_t ptent = *(pte++);
4886                 swp_entry_t ent;
4887
4888                 if (!mc.precharge)
4889                         break;
4890
4891                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
4892                 case MC_TARGET_PAGE:
4893                         page = target.page;
4894                         /*
4895                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
4896                          * can be done but it would be too convoluted so simply
4897                          * ignore such a partial THP and keep it in original
4898                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
4899                          */
4900                         if (PageTransCompound(page))
4901                                 goto put;
4902                         if (isolate_lru_page(page))
4903                                 goto put;
4904                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
4905                                                 mc.from, mc.to)) {
4906                                 mc.precharge--;
4907                                 /* we uncharge from mc.from later. */
4908                                 mc.moved_charge++;
4909                         }
4910                         putback_lru_page(page);
4911 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
4912                         put_page(page);
4913                         break;
4914                 case MC_TARGET_SWAP:
4915                         ent = target.ent;
4916                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
4917                                 mc.precharge--;
4918                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
4919                                 mc.moved_swap++;
4920                         }
4921                         break;
4922                 default:
4923                         break;
4924                 }
4925         }
4926         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4927         cond_resched();
4928
4929         if (addr != end) {
4930                 /*
4931                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
4932                  * We try charge one by one, but don't do any additional
4933                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
4934                  * phase.
4935                  */
4936                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
4937                 if (!ret)
4938                         goto retry;
4939         }
4940
4941         return ret;
4942 }
4943
4944 static void mem_cgroup_move_charge(void)
4945 {
4946         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
4947                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
4948                 .mm = mc.mm,
4949         };
4950
4951         lru_add_drain_all();
4952         /*
4953          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
4954          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
4955          * for already started RCU-only updates to finish.
4956          */
4957         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
4958         synchronize_rcu();
4959 retry:
4960         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
4961                 /*
4962                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
4963                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
4964                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
4965                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
4966                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
4967                  */
4968                 __mem_cgroup_clear_mc();
4969                 cond_resched();
4970                 goto retry;
4971         }
4972         /*
4973          * When we have consumed all precharges and failed in doing
4974          * additional charge, the page walk just aborts.
4975          */
4976         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
4977
4978         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
4979         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
4980 }
4981
4982 static void mem_cgroup_move_task(void)
4983 {
4984         if (mc.to) {
4985                 mem_cgroup_move_charge();
4986                 mem_cgroup_clear_mc();
4987         }
4988 }
4989 #else   /* !CONFIG_MMU */
4990 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4991 {
4992         return 0;
4993 }
4994 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4995 {
4996 }
4997 static void mem_cgroup_move_task(void)
4998 {
4999 }
5000 #endif
5001
5002 /*
5003  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5004  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5005  * attempt.
5006  */
5007 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5008 {
5009         /*
5010          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5011          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5012          * on for the root memcg is enough.
5013          */
5014         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5015                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5016         else
5017                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5018 }
5019
5020 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5021                                struct cftype *cft)
5022 {
5023         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5024
5025         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5026 }
5027
5028 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5029 {
5030         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5031         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5032
5033         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5034                 seq_puts(m, "max\n");
5035         else
5036                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5037
5038         return 0;
5039 }
5040
5041 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5042                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5043 {
5044         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5045         unsigned long low;
5046         int err;
5047
5048         buf = strstrip(buf);
5049         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5050         if (err)
5051                 return err;
5052
5053         memcg->low = low;
5054
5055         return nbytes;
5056 }
5057
5058 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5059 {
5060         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5061         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5062
5063         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5064                 seq_puts(m, "max\n");
5065         else
5066                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5067
5068         return 0;
5069 }
5070
5071 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5072                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5073 {
5074         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5075         unsigned long nr_pages;
5076         unsigned long high;
5077         int err;
5078
5079         buf = strstrip(buf);
5080         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5081         if (err)
5082                 return err;
5083
5084         memcg->high = high;
5085
5086         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5087         if (nr_pages > high)
5088                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5089                                              GFP_KERNEL, true);
5090
5091         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5092         return nbytes;
5093 }
5094
5095 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5096 {
5097         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5098         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5099
5100         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5101                 seq_puts(m, "max\n");
5102         else
5103                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5104
5105         return 0;
5106 }
5107
5108 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5109                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5110 {
5111         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5112         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5113         bool drained = false;
5114         unsigned long max;
5115         int err;
5116
5117         buf = strstrip(buf);
5118         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5119         if (err)
5120                 return err;
5121
5122         xchg(&memcg->memory.limit, max);
5123
5124         for (;;) {
5125                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5126
5127                 if (nr_pages <= max)
5128                         break;
5129
5130                 if (signal_pending(current)) {
5131                         err = -EINTR;
5132                         break;
5133                 }
5134
5135                 if (!drained) {
5136                         drain_all_stock(memcg);
5137                         drained = true;
5138                         continue;
5139                 }
5140
5141                 if (nr_reclaims) {
5142                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5143                                                           GFP_KERNEL, true))
5144                                 nr_reclaims--;
5145                         continue;
5146                 }
5147
5148                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_OOM, 1);
5149                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5150                         break;
5151         }
5152
5153         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5154         return nbytes;
5155 }
5156
5157 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5158 {
5159         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5160
5161         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5162         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5163         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5164         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5165
5166         return 0;
5167 }
5168
5169 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5170 {
5171         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5172         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
5173         unsigned long events[MEMCG_NR_EVENTS];
5174         int i;
5175
5176         /*
5177          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5178          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5179          *
5180          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5181          * 1) generic big picture -> specifics and details
5182          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5183          *
5184          * Current memory state:
5185          */
5186
5187         tree_stat(memcg, stat);
5188         tree_events(memcg, events);
5189
5190         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5191                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_RSS] * PAGE_SIZE);
5192         seq_printf(m, "file %llu\n",
5193                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_CACHE] * PAGE_SIZE);
5194         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5195                    (u64)stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5196         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5197                    (u64)(stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] +
5198                          stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5199         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5200                    (u64)stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5201
5202         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5203                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5204         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5205                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5206         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5207                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5208
5209         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5210                 struct mem_cgroup *mi;
5211                 unsigned long val = 0;
5212
5213                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5214                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
5215                 seq_printf(m, "%s %llu\n",
5216                            mem_cgroup_lru_names[i], (u64)val * PAGE_SIZE);
5217         }
5218
5219         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5220                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5221         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5222                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5223
5224         /* Accumulated memory events */
5225
5226         seq_printf(m, "pgfault %lu\n",
5227                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
5228         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n",
5229                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
5230
5231         return 0;
5232 }
5233
5234 static struct cftype memory_files[] = {
5235         {
5236                 .name = "current",
5237                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5238                 .read_u64 = memory_current_read,
5239         },
5240         {
5241                 .name = "low",
5242                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5243                 .seq_show = memory_low_show,
5244                 .write = memory_low_write,
5245         },
5246         {
5247                 .name = "high",
5248                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5249                 .seq_show = memory_high_show,
5250                 .write = memory_high_write,
5251         },
5252         {
5253                 .name = "max",
5254                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5255                 .seq_show = memory_max_show,
5256                 .write = memory_max_write,
5257         },
5258         {
5259                 .name = "events",
5260                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5261                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5262                 .seq_show = memory_events_show,
5263         },
5264         {
5265                 .name = "stat",
5266                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5267                 .seq_show = memory_stat_show,
5268         },
5269         { }     /* terminate */
5270 };
5271
5272 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5273         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5274         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5275         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5276         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5277         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5278         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5279         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5280         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5281         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5282         .bind = mem_cgroup_bind,
5283         .dfl_cftypes = memory_files,
5284         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5285         .early_init = 0,
5286 };
5287
5288 /**
5289  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5290  * @root: the highest ancestor to consider
5291  * @memcg: the memory cgroup to check
5292  *
5293  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5294  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5295  */
5296 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5297 {
5298         if (mem_cgroup_disabled())
5299                 return false;
5300
5301         /*
5302          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5303          * it's never low when looked at directly, and it is not
5304          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5305          */
5306
5307         if (memcg == root_mem_cgroup)
5308                 return false;
5309
5310         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5311                 return false;
5312
5313         while (memcg != root) {
5314                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5315
5316                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5317                         break;
5318
5319                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5320                         return false;
5321         }
5322         return true;
5323 }
5324
5325 /**
5326  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5327  * @page: page to charge
5328  * @mm: mm context of the victim
5329  * @gfp_mask: reclaim mode
5330  * @memcgp: charged memcg return
5331  * @compound: charge the page as compound or small page
5332  *
5333  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5334  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5335  *
5336  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5337  * Otherwise, an error code is returned.
5338  *
5339  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5340  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5341  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5342  */
5343 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5344                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5345                           bool compound)
5346 {
5347         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5348         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5349         int ret = 0;
5350
5351         if (mem_cgroup_disabled())
5352                 goto out;
5353
5354         if (PageSwapCache(page)) {
5355                 /*
5356                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5357                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5358                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5359                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5360                  * in turn serializes uncharging.
5361                  */
5362                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5363                 if (page->mem_cgroup)
5364                         goto out;
5365
5366                 if (do_swap_account) {
5367                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5368                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5369
5370                         rcu_read_lock();
5371                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5372                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5373                                 memcg = NULL;
5374                         rcu_read_unlock();
5375                 }
5376         }
5377
5378         if (!memcg)
5379                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5380
5381         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5382
5383         css_put(&memcg->css);
5384 out:
5385         *memcgp = memcg;
5386         return ret;
5387 }
5388
5389 /**
5390  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5391  * @page: page to charge
5392  * @memcg: memcg to charge the page to
5393  * @lrucare: page might be on LRU already
5394  * @compound: charge the page as compound or small page
5395  *
5396  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5397  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5398  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5399  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5400  *
5401  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5402  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5403  *
5404  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5405  */
5406 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5407                               bool lrucare, bool compound)
5408 {
5409         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5410
5411         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5412         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5413
5414         if (mem_cgroup_disabled())
5415                 return;
5416         /*
5417          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5418          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5419          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5420          */
5421         if (!memcg)
5422                 return;
5423
5424         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5425
5426         local_irq_disable();
5427         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5428         memcg_check_events(memcg, page);
5429         local_irq_enable();
5430
5431         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
5432                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5433                 /*
5434                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5435                  * let's not wait for it.  The page already received a
5436                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5437                  */
5438                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5439         }
5440 }
5441
5442 /**
5443  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5444  * @page: page to charge
5445  * @memcg: memcg to charge the page to
5446  * @compound: charge the page as compound or small page
5447  *
5448  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5449  */
5450 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5451                 bool compound)
5452 {
5453         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5454
5455         if (mem_cgroup_disabled())
5456                 return;
5457         /*
5458          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5459          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5460          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5461          */
5462         if (!memcg)
5463                 return;
5464
5465         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5466 }
5467
5468 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5469                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5470                            unsigned long nr_huge, unsigned long nr_kmem,
5471                            struct page *dummy_page)
5472 {
5473         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file + nr_kmem;
5474         unsigned long flags;
5475
5476         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5477                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5478                 if (do_memsw_account())
5479                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5480                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && nr_kmem)
5481                         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_kmem);
5482                 memcg_oom_recover(memcg);
5483         }
5484
5485         local_irq_save(flags);
5486         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5487         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5488         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5489         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5490         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5491         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5492         local_irq_restore(flags);
5493
5494         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5495                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5496 }
5497
5498 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5499 {
5500         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5501         unsigned long nr_anon = 0;
5502         unsigned long nr_file = 0;
5503         unsigned long nr_huge = 0;
5504         unsigned long nr_kmem = 0;
5505         unsigned long pgpgout = 0;
5506         struct list_head *next;
5507         struct page *page;
5508
5509         /*
5510          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
5511          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
5512          */
5513         next = page_list->next;
5514         do {
5515                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5516                 next = page->lru.next;
5517
5518                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5519                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5520
5521                 if (!page->mem_cgroup)
5522                         continue;
5523
5524                 /*
5525                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5526                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5527                  * exclusive access to the page.
5528                  */
5529
5530                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5531                         if (memcg) {
5532                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5533                                                nr_huge, nr_kmem, page);
5534                                 pgpgout = nr_anon = nr_file =
5535                                         nr_huge = nr_kmem = 0;
5536                         }
5537                         memcg = page->mem_cgroup;
5538                 }
5539
5540                 if (!PageKmemcg(page)) {
5541                         unsigned int nr_pages = 1;
5542
5543                         if (PageTransHuge(page)) {
5544                                 nr_pages <<= compound_order(page);
5545                                 nr_huge += nr_pages;
5546                         }
5547                         if (PageAnon(page))
5548                                 nr_anon += nr_pages;
5549                         else
5550                                 nr_file += nr_pages;
5551                         pgpgout++;
5552                 } else {
5553                         nr_kmem += 1 << compound_order(page);
5554                         __ClearPageKmemcg(page);
5555                 }
5556
5557                 page->mem_cgroup = NULL;
5558         } while (next != page_list);
5559
5560         if (memcg)
5561                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5562                                nr_huge, nr_kmem, page);
5563 }
5564
5565 /**
5566  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5567  * @page: page to uncharge
5568  *
5569  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5570  * mem_cgroup_commit_charge().
5571  */
5572 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5573 {
5574         if (mem_cgroup_disabled())
5575                 return;
5576
5577         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5578         if (!page->mem_cgroup)
5579                 return;
5580
5581         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5582         uncharge_list(&page->lru);
5583 }
5584
5585 /**
5586  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5587  * @page_list: list of pages to uncharge
5588  *
5589  * Uncharge a list of pages previously charged with
5590  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5591  */
5592 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5593 {
5594         if (mem_cgroup_disabled())
5595                 return;
5596
5597         if (!list_empty(page_list))
5598                 uncharge_list(page_list);
5599 }
5600
5601 /**
5602  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
5603  * @oldpage: currently circulating page
5604  * @newpage: replacement page
5605  *
5606  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
5607  * be uncharged upon free.
5608  *
5609  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5610  */
5611 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
5612 {
5613         struct mem_cgroup *memcg;
5614         unsigned int nr_pages;
5615         bool compound;
5616         unsigned long flags;
5617
5618         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5619         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5620         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5621         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5622                        newpage);
5623
5624         if (mem_cgroup_disabled())
5625                 return;
5626
5627         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5628         if (newpage->mem_cgroup)
5629                 return;
5630
5631         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
5632         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5633         if (!memcg)
5634                 return;
5635
5636         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
5637         compound = PageTransHuge(newpage);
5638         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
5639
5640         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
5641         if (do_memsw_account())
5642                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
5643         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
5644
5645         commit_charge(newpage, memcg, false);
5646
5647         local_irq_save(flags);
5648         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
5649         memcg_check_events(memcg, newpage);
5650         local_irq_restore(flags);
5651 }
5652
5653 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
5654 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
5655
5656 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
5657 {
5658         struct mem_cgroup *memcg;
5659
5660         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
5661                 return;
5662
5663         /*
5664          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
5665          * filled. It won't however, necessarily happen from
5666          * process context. So the test for root memcg given
5667          * the current task's memcg won't help us in this case.
5668          *
5669          * Respecting the original socket's memcg is a better
5670          * decision in this case.
5671          */
5672         if (sk->sk_memcg) {
5673                 BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_memcg));
5674                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
5675                 return;
5676         }
5677
5678         rcu_read_lock();
5679         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
5680         if (memcg == root_mem_cgroup)
5681                 goto out;
5682         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
5683                 goto out;
5684         if (css_tryget_online(&memcg->css))
5685                 sk->sk_memcg = memcg;
5686 out:
5687         rcu_read_unlock();
5688 }
5689
5690 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
5691 {
5692         if (sk->sk_memcg)
5693                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
5694 }
5695
5696 /**
5697  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
5698  * @memcg: memcg to charge
5699  * @nr_pages: number of pages to charge
5700  *
5701  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
5702  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
5703  */
5704 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5705 {
5706         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
5707
5708         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5709                 struct page_counter *fail;
5710
5711                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
5712                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
5713                         return true;
5714                 }
5715                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5716                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
5717                 return false;
5718         }
5719
5720         /* Don't block in the packet receive path */
5721         if (in_softirq())
5722                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
5723
5724         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5725
5726         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
5727                 return true;
5728
5729         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
5730         return false;
5731 }
5732
5733 /**
5734  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
5735  * @memcg - memcg to uncharge
5736  * @nr_pages - number of pages to uncharge
5737  */
5738 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5739 {
5740         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5741                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5742                 return;
5743         }
5744
5745         this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5746
5747         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5748         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5749 }
5750
5751 static int __init cgroup_memory(char *s)
5752 {
5753         char *token;
5754
5755         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
5756                 if (!*token)
5757                         continue;
5758                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
5759                         cgroup_memory_nosocket = true;
5760                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
5761                         cgroup_memory_nokmem = true;
5762         }
5763         return 0;
5764 }
5765 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
5766
5767 /*
5768  * subsys_initcall() for memory controller.
5769  *
5770  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
5771  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
5772  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
5773  * should be initialized from here.
5774  */
5775 static int __init mem_cgroup_init(void)
5776 {
5777         int cpu, node;
5778
5779 #ifndef CONFIG_SLOB
5780         /*
5781          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
5782          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
5783          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
5784          * destroyed simultaneously.
5785          */
5786         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
5787         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
5788 #endif
5789
5790         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
5791                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
5792
5793         for_each_possible_cpu(cpu)
5794                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5795                           drain_local_stock);
5796
5797         for_each_node(node) {
5798                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5799
5800                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5801                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5802
5803                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
5804                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
5805                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5806         }
5807
5808         return 0;
5809 }
5810 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5811
5812 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5813 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
5814 {
5815         while (!atomic_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
5816                 /*
5817                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
5818                  * always be >= 1.
5819                  */
5820                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
5821                         VM_BUG_ON(1);
5822                         break;
5823                 }
5824                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5825                 if (!memcg)
5826                         memcg = root_mem_cgroup;
5827         }
5828         return memcg;
5829 }
5830
5831 /**
5832  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5833  * @page: page whose memsw charge to transfer
5834  * @entry: swap entry to move the charge to
5835  *
5836  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5837  */
5838 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5839 {
5840         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
5841         unsigned short oldid;
5842
5843         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5844         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5845
5846         if (!do_memsw_account())
5847                 return;
5848
5849         memcg = page->mem_cgroup;
5850
5851         /* Readahead page, never charged */
5852         if (!memcg)
5853                 return;
5854
5855         /*
5856          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
5857          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
5858          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
5859          */
5860         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5861         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg));
5862         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5863         mem_cgroup_swap_statistics(swap_memcg, true);
5864
5865         page->mem_cgroup = NULL;
5866
5867         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5868                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5869
5870         if (memcg != swap_memcg) {
5871                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
5872                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, 1);
5873                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5874         }
5875
5876         /*
5877          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
5878          * mapping->tree_lock lock which is taken with interrupts-off. It is
5879          * important here to have the interrupts disabled because it is the
5880          * only synchronisation we have for udpating the per-CPU variables.
5881          */
5882         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5883         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, false, -1);
5884         memcg_check_events(memcg, page);
5885
5886         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5887                 css_put(&memcg->css);
5888 }
5889
5890 /*
5891  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging a swap entry
5892  * @page: page being added to swap
5893  * @entry: swap entry to charge
5894  *
5895  * Try to charge @entry to the memcg that @page belongs to.
5896  *
5897  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
5898  */
5899 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
5900 {
5901         struct mem_cgroup *memcg;
5902         struct page_counter *counter;
5903         unsigned short oldid;
5904
5905         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
5906                 return 0;
5907
5908         memcg = page->mem_cgroup;
5909
5910         /* Readahead page, never charged */
5911         if (!memcg)
5912                 return 0;
5913
5914         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5915
5916         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
5917             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, 1, &counter)) {
5918                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5919                 return -ENOMEM;
5920         }
5921
5922         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5923         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5924         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5925
5926         return 0;
5927 }
5928
5929 /**
5930  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5931  * @entry: swap entry to uncharge
5932  *
5933  * Drop the swap charge associated with @entry.
5934  */
5935 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5936 {
5937         struct mem_cgroup *memcg;
5938         unsigned short id;
5939
5940         if (!do_swap_account)
5941                 return;
5942
5943         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5944         rcu_read_lock();
5945         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5946         if (memcg) {
5947                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5948                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5949                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, 1);
5950                         else
5951                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5952                 }
5953                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5954                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5955         }
5956         rcu_read_unlock();
5957 }
5958
5959 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
5960 {
5961         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
5962
5963         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5964                 return nr_swap_pages;
5965         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5966                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
5967                                       READ_ONCE(memcg->swap.limit) -
5968                                       page_counter_read(&memcg->swap));
5969         return nr_swap_pages;
5970 }
5971
5972 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
5973 {
5974         struct mem_cgroup *memcg;
5975
5976         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5977
5978         if (vm_swap_full())
5979                 return true;
5980         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5981                 return false;
5982
5983         memcg = page->mem_cgroup;
5984         if (!memcg)
5985                 return false;
5986
5987         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5988                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.limit)
5989                         return true;
5990
5991         return false;
5992 }
5993
5994 /* for remember boot option*/
5995 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
5996 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
5997 #else
5998 static int really_do_swap_account __initdata;
5999 #endif
6000
6001 static int __init enable_swap_account(char *s)
6002 {
6003         if (!strcmp(s, "1"))
6004                 really_do_swap_account = 1;
6005         else if (!strcmp(s, "0"))
6006                 really_do_swap_account = 0;
6007         return 1;
6008 }
6009 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6010
6011 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6012                              struct cftype *cft)
6013 {
6014         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6015
6016         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6017 }
6018
6019 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6020 {
6021         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6022         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->swap.limit);
6023
6024         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
6025                 seq_puts(m, "max\n");
6026         else
6027                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
6028
6029         return 0;
6030 }
6031
6032 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6033                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6034 {
6035         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6036         unsigned long max;
6037         int err;
6038
6039         buf = strstrip(buf);
6040         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6041         if (err)
6042                 return err;
6043
6044         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
6045         err = page_counter_limit(&memcg->swap, max);
6046         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
6047         if (err)
6048                 return err;
6049
6050         return nbytes;
6051 }
6052
6053 static struct cftype swap_files[] = {
6054         {
6055                 .name = "swap.current",
6056                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6057                 .read_u64 = swap_current_read,
6058         },
6059         {
6060                 .name = "swap.max",
6061                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6062                 .seq_show = swap_max_show,
6063                 .write = swap_max_write,
6064         },
6065         { }     /* terminate */
6066 };
6067
6068 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6069         {
6070                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6071                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6072                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6073         },
6074         {
6075                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6076                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6077                 .write = mem_cgroup_reset,
6078                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6079         },
6080         {
6081                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6082                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6083                 .write = mem_cgroup_write,
6084                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6085         },
6086         {
6087                 .name = "memsw.failcnt",
6088                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6089                 .write = mem_cgroup_reset,
6090                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6091         },
6092         { },    /* terminate */
6093 };
6094
6095 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6096 {
6097         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6098                 do_swap_account = 1;
6099                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6100                                                swap_files));
6101                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6102                                                   memsw_cgroup_files));
6103         }
6104         return 0;
6105 }
6106 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6107
6108 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */