]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - mm/memcontrol.c
Merge remote-tracking branches 'asoc/fix/adsp', 'asoc/fix/atmel', 'asoc/fix/hdac...
[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/sched/mm.h>
39 #include <linux/shmem_fs.h>
40 #include <linux/hugetlb.h>
41 #include <linux/pagemap.h>
42 #include <linux/smp.h>
43 #include <linux/page-flags.h>
44 #include <linux/backing-dev.h>
45 #include <linux/bit_spinlock.h>
46 #include <linux/rcupdate.h>
47 #include <linux/limits.h>
48 #include <linux/export.h>
49 #include <linux/mutex.h>
50 #include <linux/rbtree.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/swap.h>
53 #include <linux/swapops.h>
54 #include <linux/spinlock.h>
55 #include <linux/eventfd.h>
56 #include <linux/poll.h>
57 #include <linux/sort.h>
58 #include <linux/fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/vmpressure.h>
61 #include <linux/mm_inline.h>
62 #include <linux/swap_cgroup.h>
63 #include <linux/cpu.h>
64 #include <linux/oom.h>
65 #include <linux/lockdep.h>
66 #include <linux/file.h>
67 #include <linux/tracehook.h>
68 #include "internal.h"
69 #include <net/sock.h>
70 #include <net/ip.h>
71 #include "slab.h"
72
73 #include <linux/uaccess.h>
74
75 #include <trace/events/vmscan.h>
76
77 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
78 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
79
80 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
81
82 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
83
84 /* Socket memory accounting disabled? */
85 static bool cgroup_memory_nosocket;
86
87 /* Kernel memory accounting disabled? */
88 static bool cgroup_memory_nokmem;
89
90 /* Whether the swap controller is active */
91 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
92 int do_swap_account __read_mostly;
93 #else
94 #define do_swap_account         0
95 #endif
96
97 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
98 static bool do_memsw_account(void)
99 {
100         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
101 }
102
103 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
104         "cache",
105         "rss",
106         "rss_huge",
107         "mapped_file",
108         "dirty",
109         "writeback",
110         "swap",
111 };
112
113 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
114         "pgpgin",
115         "pgpgout",
116         "pgfault",
117         "pgmajfault",
118 };
119
120 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
121         "inactive_anon",
122         "active_anon",
123         "inactive_file",
124         "active_file",
125         "unevictable",
126 };
127
128 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
129 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
130 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
131
132 /*
133  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
134  * their hierarchy representation
135  */
136
137 struct mem_cgroup_tree_per_node {
138         struct rb_root rb_root;
139         spinlock_t lock;
140 };
141
142 struct mem_cgroup_tree {
143         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
144 };
145
146 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
147
148 /* for OOM */
149 struct mem_cgroup_eventfd_list {
150         struct list_head list;
151         struct eventfd_ctx *eventfd;
152 };
153
154 /*
155  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
156  */
157 struct mem_cgroup_event {
158         /*
159          * memcg which the event belongs to.
160          */
161         struct mem_cgroup *memcg;
162         /*
163          * eventfd to signal userspace about the event.
164          */
165         struct eventfd_ctx *eventfd;
166         /*
167          * Each of these stored in a list by the cgroup.
168          */
169         struct list_head list;
170         /*
171          * register_event() callback will be used to add new userspace
172          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
173          * on eventfd to send notification to userspace.
174          */
175         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
176                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
177         /*
178          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
179          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
180          * if you want provide notification functionality.
181          */
182         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
183                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
184         /*
185          * All fields below needed to unregister event when
186          * userspace closes eventfd.
187          */
188         poll_table pt;
189         wait_queue_head_t *wqh;
190         wait_queue_t wait;
191         struct work_struct remove;
192 };
193
194 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
195 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
196
197 /* Stuffs for move charges at task migration. */
198 /*
199  * Types of charges to be moved.
200  */
201 #define MOVE_ANON       0x1U
202 #define MOVE_FILE       0x2U
203 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
204
205 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
206 static struct move_charge_struct {
207         spinlock_t        lock; /* for from, to */
208         struct mm_struct  *mm;
209         struct mem_cgroup *from;
210         struct mem_cgroup *to;
211         unsigned long flags;
212         unsigned long precharge;
213         unsigned long moved_charge;
214         unsigned long moved_swap;
215         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
216         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
217 } mc = {
218         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
219         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
220 };
221
222 /*
223  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
224  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
225  */
226 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
227 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
228
229 enum charge_type {
230         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
231         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
232         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
233         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
234         NR_CHARGE_TYPE,
235 };
236
237 /* for encoding cft->private value on file */
238 enum res_type {
239         _MEM,
240         _MEMSWAP,
241         _OOM_TYPE,
242         _KMEM,
243         _TCP,
244 };
245
246 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
247 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
248 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
249 /* Used for OOM nofiier */
250 #define OOM_CONTROL             (0)
251
252 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
253 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
254 {
255         if (!memcg)
256                 memcg = root_mem_cgroup;
257         return &memcg->vmpressure;
258 }
259
260 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
261 {
262         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
263 }
264
265 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
266 {
267         return (memcg == root_mem_cgroup);
268 }
269
270 #ifndef CONFIG_SLOB
271 /*
272  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
273  * The main reason for not using cgroup id for this:
274  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
275  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
276  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
277  *  200 entry array for that.
278  *
279  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
280  * will double each time we have to increase it.
281  */
282 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
283 int memcg_nr_cache_ids;
284
285 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
286 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
287
288 void memcg_get_cache_ids(void)
289 {
290         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
291 }
292
293 void memcg_put_cache_ids(void)
294 {
295         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
296 }
297
298 /*
299  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
300  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
301  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
302  * tunable, but that is strictly not necessary.
303  *
304  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
305  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
306  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
307  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
308  * increase ours as well if it increases.
309  */
310 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
311 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
312
313 /*
314  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
315  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
316  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
317  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
318  */
319 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
320 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
321
322 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
323
324 #endif /* !CONFIG_SLOB */
325
326 /**
327  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
328  * @page: page of interest
329  *
330  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
331  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
332  * until it is released.
333  *
334  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
335  * is returned.
336  */
337 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
338 {
339         struct mem_cgroup *memcg;
340
341         memcg = page->mem_cgroup;
342
343         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
344                 memcg = root_mem_cgroup;
345
346         return &memcg->css;
347 }
348
349 /**
350  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
351  * @page: the page
352  *
353  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
354  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
355  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
356  *
357  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
358  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
359  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
360  * do not care (such as procfs interfaces).
361  */
362 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
363 {
364         struct mem_cgroup *memcg;
365         unsigned long ino = 0;
366
367         rcu_read_lock();
368         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
369         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
370                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
371         if (memcg)
372                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
373         rcu_read_unlock();
374         return ino;
375 }
376
377 static struct mem_cgroup_per_node *
378 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
379 {
380         int nid = page_to_nid(page);
381
382         return memcg->nodeinfo[nid];
383 }
384
385 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
386 soft_limit_tree_node(int nid)
387 {
388         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
389 }
390
391 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
392 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
393 {
394         int nid = page_to_nid(page);
395
396         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
397 }
398
399 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
400                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
401                                          unsigned long new_usage_in_excess)
402 {
403         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
404         struct rb_node *parent = NULL;
405         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
406
407         if (mz->on_tree)
408                 return;
409
410         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
411         if (!mz->usage_in_excess)
412                 return;
413         while (*p) {
414                 parent = *p;
415                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
416                                         tree_node);
417                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
418                         p = &(*p)->rb_left;
419                 /*
420                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
421                  * limit by the same amount
422                  */
423                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
424                         p = &(*p)->rb_right;
425         }
426         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
427         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
428         mz->on_tree = true;
429 }
430
431 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
432                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
433 {
434         if (!mz->on_tree)
435                 return;
436         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
437         mz->on_tree = false;
438 }
439
440 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
441                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
442 {
443         unsigned long flags;
444
445         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
446         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
447         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
448 }
449
450 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
451 {
452         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
453         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
454         unsigned long excess = 0;
455
456         if (nr_pages > soft_limit)
457                 excess = nr_pages - soft_limit;
458
459         return excess;
460 }
461
462 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
463 {
464         unsigned long excess;
465         struct mem_cgroup_per_node *mz;
466         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
467
468         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
469         /*
470          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
471          * because their event counter is not touched.
472          */
473         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
474                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
475                 excess = soft_limit_excess(memcg);
476                 /*
477                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
478                  * mem is over its softlimit.
479                  */
480                 if (excess || mz->on_tree) {
481                         unsigned long flags;
482
483                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
484                         /* if on-tree, remove it */
485                         if (mz->on_tree)
486                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
487                         /*
488                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
489                          * If excess is 0, no tree ops.
490                          */
491                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
492                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
493                 }
494         }
495 }
496
497 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
498 {
499         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
500         struct mem_cgroup_per_node *mz;
501         int nid;
502
503         for_each_node(nid) {
504                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
505                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
506                 mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
507         }
508 }
509
510 static struct mem_cgroup_per_node *
511 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
512 {
513         struct rb_node *rightmost = NULL;
514         struct mem_cgroup_per_node *mz;
515
516 retry:
517         mz = NULL;
518         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
519         if (!rightmost)
520                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
521
522         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
523         /*
524          * Remove the node now but someone else can add it back,
525          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
526          * position in the tree.
527          */
528         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
529         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
530             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
531                 goto retry;
532 done:
533         return mz;
534 }
535
536 static struct mem_cgroup_per_node *
537 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
538 {
539         struct mem_cgroup_per_node *mz;
540
541         spin_lock_irq(&mctz->lock);
542         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
543         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
544         return mz;
545 }
546
547 /*
548  * Return page count for single (non recursive) @memcg.
549  *
550  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
551  *
552  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
553  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
554  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
555  * a periodic synchronization of counter in memcg's counter.
556  *
557  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
558  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
559  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
560  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
561  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
562  *
563  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
564  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
565  * common workload, threshold and synchronization as vmstat[] should be
566  * implemented.
567  */
568 static unsigned long
569 mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg, enum mem_cgroup_stat_index idx)
570 {
571         long val = 0;
572         int cpu;
573
574         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
575         for_each_possible_cpu(cpu)
576                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
577         /*
578          * Summing races with updates, so val may be negative.  Avoid exposing
579          * transient negative values.
580          */
581         if (val < 0)
582                 val = 0;
583         return val;
584 }
585
586 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
587                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
588 {
589         unsigned long val = 0;
590         int cpu;
591
592         for_each_possible_cpu(cpu)
593                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
594         return val;
595 }
596
597 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
598                                          struct page *page,
599                                          bool compound, int nr_pages)
600 {
601         /*
602          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
603          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
604          */
605         if (PageAnon(page))
606                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
607                                 nr_pages);
608         else
609                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
610                                 nr_pages);
611
612         if (compound) {
613                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
614                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
615                                 nr_pages);
616         }
617
618         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
619         if (nr_pages > 0)
620                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
621         else {
622                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
623                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
624         }
625
626         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
627 }
628
629 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
630                                            int nid, unsigned int lru_mask)
631 {
632         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
633         unsigned long nr = 0;
634         enum lru_list lru;
635
636         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
637
638         for_each_lru(lru) {
639                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
640                         continue;
641                 nr += mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, lru);
642         }
643         return nr;
644 }
645
646 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
647                         unsigned int lru_mask)
648 {
649         unsigned long nr = 0;
650         int nid;
651
652         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
653                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
654         return nr;
655 }
656
657 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
658                                        enum mem_cgroup_events_target target)
659 {
660         unsigned long val, next;
661
662         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
663         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
664         /* from time_after() in jiffies.h */
665         if ((long)next - (long)val < 0) {
666                 switch (target) {
667                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
668                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
669                         break;
670                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
671                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
672                         break;
673                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
674                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
675                         break;
676                 default:
677                         break;
678                 }
679                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
680                 return true;
681         }
682         return false;
683 }
684
685 /*
686  * Check events in order.
687  *
688  */
689 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
690 {
691         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
692         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
693                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
694                 bool do_softlimit;
695                 bool do_numainfo __maybe_unused;
696
697                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
698                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
699 #if MAX_NUMNODES > 1
700                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
701                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
702 #endif
703                 mem_cgroup_threshold(memcg);
704                 if (unlikely(do_softlimit))
705                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
706 #if MAX_NUMNODES > 1
707                 if (unlikely(do_numainfo))
708                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
709 #endif
710         }
711 }
712
713 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
714 {
715         /*
716          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
717          * if it races with swapoff, page migration, etc.
718          * So this can be called with p == NULL.
719          */
720         if (unlikely(!p))
721                 return NULL;
722
723         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
724 }
725 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
726
727 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
728 {
729         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
730
731         rcu_read_lock();
732         do {
733                 /*
734                  * Page cache insertions can happen withou an
735                  * actual mm context, e.g. during disk probing
736                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
737                  */
738                 if (unlikely(!mm))
739                         memcg = root_mem_cgroup;
740                 else {
741                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
742                         if (unlikely(!memcg))
743                                 memcg = root_mem_cgroup;
744                 }
745         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
746         rcu_read_unlock();
747         return memcg;
748 }
749
750 /**
751  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
752  * @root: hierarchy root
753  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
754  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
755  *
756  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
757  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
758  *
759  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
760  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
761  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
762  *
763  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
764  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
765  * reclaimers operating on the same zone and priority.
766  */
767 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
768                                    struct mem_cgroup *prev,
769                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
770 {
771         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
772         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
773         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
774         struct mem_cgroup *pos = NULL;
775
776         if (mem_cgroup_disabled())
777                 return NULL;
778
779         if (!root)
780                 root = root_mem_cgroup;
781
782         if (prev && !reclaim)
783                 pos = prev;
784
785         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
786                 if (prev)
787                         goto out;
788                 return root;
789         }
790
791         rcu_read_lock();
792
793         if (reclaim) {
794                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
795
796                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
797                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
798
799                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
800                         goto out_unlock;
801
802                 while (1) {
803                         pos = READ_ONCE(iter->position);
804                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
805                                 break;
806                         /*
807                          * css reference reached zero, so iter->position will
808                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
809                          * rely on this happening soon, because ->css_released
810                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
811                          * might block it. So we clear iter->position right
812                          * away.
813                          */
814                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
815                 }
816         }
817
818         if (pos)
819                 css = &pos->css;
820
821         for (;;) {
822                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
823                 if (!css) {
824                         /*
825                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
826                          * new one might jump in right at the end of
827                          * the hierarchy - make sure they see at least
828                          * one group and restart from the beginning.
829                          */
830                         if (!prev)
831                                 continue;
832                         break;
833                 }
834
835                 /*
836                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
837                  * is provided by the caller, so we know it's alive
838                  * and kicking, and don't take an extra reference.
839                  */
840                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
841
842                 if (css == &root->css)
843                         break;
844
845                 if (css_tryget(css))
846                         break;
847
848                 memcg = NULL;
849         }
850
851         if (reclaim) {
852                 /*
853                  * The position could have already been updated by a competing
854                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
855                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
856                  */
857                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
858
859                 if (pos)
860                         css_put(&pos->css);
861
862                 if (!memcg)
863                         iter->generation++;
864                 else if (!prev)
865                         reclaim->generation = iter->generation;
866         }
867
868 out_unlock:
869         rcu_read_unlock();
870 out:
871         if (prev && prev != root)
872                 css_put(&prev->css);
873
874         return memcg;
875 }
876
877 /**
878  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
879  * @root: hierarchy root
880  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
881  */
882 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
883                            struct mem_cgroup *prev)
884 {
885         if (!root)
886                 root = root_mem_cgroup;
887         if (prev && prev != root)
888                 css_put(&prev->css);
889 }
890
891 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
892 {
893         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
894         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
895         struct mem_cgroup_per_node *mz;
896         int nid;
897         int i;
898
899         while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg))) {
900                 for_each_node(nid) {
901                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
902                         for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
903                                 iter = &mz->iter[i];
904                                 cmpxchg(&iter->position,
905                                         dead_memcg, NULL);
906                         }
907                 }
908         }
909 }
910
911 /*
912  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
913  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
914  * be used for reference counting.
915  */
916 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
917         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
918              iter != NULL;                              \
919              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
920
921 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
922         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
923              iter != NULL;                              \
924              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
925
926 /**
927  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
928  * @memcg: hierarchy root
929  * @fn: function to call for each task
930  * @arg: argument passed to @fn
931  *
932  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
933  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
934  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
935  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
936  *
937  * This function must not be called for the root memory cgroup.
938  */
939 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
940                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
941 {
942         struct mem_cgroup *iter;
943         int ret = 0;
944
945         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
946
947         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
948                 struct css_task_iter it;
949                 struct task_struct *task;
950
951                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
952                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
953                         ret = fn(task, arg);
954                 css_task_iter_end(&it);
955                 if (ret) {
956                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
957                         break;
958                 }
959         }
960         return ret;
961 }
962
963 /**
964  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
965  * @page: the page
966  * @zone: zone of the page
967  *
968  * This function is only safe when following the LRU page isolation
969  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
970  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
971  */
972 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
973 {
974         struct mem_cgroup_per_node *mz;
975         struct mem_cgroup *memcg;
976         struct lruvec *lruvec;
977
978         if (mem_cgroup_disabled()) {
979                 lruvec = &pgdat->lruvec;
980                 goto out;
981         }
982
983         memcg = page->mem_cgroup;
984         /*
985          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
986          * possibly migrated - before they are charged.
987          */
988         if (!memcg)
989                 memcg = root_mem_cgroup;
990
991         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
992         lruvec = &mz->lruvec;
993 out:
994         /*
995          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
996          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
997          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
998          */
999         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1000                 lruvec->pgdat = pgdat;
1001         return lruvec;
1002 }
1003
1004 /**
1005  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1006  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1007  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1008  * @zid: zone id of the accounted pages
1009  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1010  *
1011  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1012  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1013  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1014  */
1015 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1016                                 int zid, int nr_pages)
1017 {
1018         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1019         unsigned long *lru_size;
1020         long size;
1021
1022         if (mem_cgroup_disabled())
1023                 return;
1024
1025         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1026         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1027
1028         if (nr_pages < 0)
1029                 *lru_size += nr_pages;
1030
1031         size = *lru_size;
1032         if (WARN_ONCE(size < 0,
1033                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1034                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1035                 VM_BUG_ON(1);
1036                 *lru_size = 0;
1037         }
1038
1039         if (nr_pages > 0)
1040                 *lru_size += nr_pages;
1041 }
1042
1043 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1044 {
1045         struct mem_cgroup *task_memcg;
1046         struct task_struct *p;
1047         bool ret;
1048
1049         p = find_lock_task_mm(task);
1050         if (p) {
1051                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1052                 task_unlock(p);
1053         } else {
1054                 /*
1055                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1056                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1057                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1058                  */
1059                 rcu_read_lock();
1060                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1061                 css_get(&task_memcg->css);
1062                 rcu_read_unlock();
1063         }
1064         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1065         css_put(&task_memcg->css);
1066         return ret;
1067 }
1068
1069 /**
1070  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1071  * @memcg: the memory cgroup
1072  *
1073  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1074  * pages.
1075  */
1076 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1077 {
1078         unsigned long margin = 0;
1079         unsigned long count;
1080         unsigned long limit;
1081
1082         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1083         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1084         if (count < limit)
1085                 margin = limit - count;
1086
1087         if (do_memsw_account()) {
1088                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1089                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1090                 if (count <= limit)
1091                         margin = min(margin, limit - count);
1092                 else
1093                         margin = 0;
1094         }
1095
1096         return margin;
1097 }
1098
1099 /*
1100  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1101  *
1102  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1103  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1104  * caused by "move".
1105  */
1106 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1107 {
1108         struct mem_cgroup *from;
1109         struct mem_cgroup *to;
1110         bool ret = false;
1111         /*
1112          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1113          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1114          */
1115         spin_lock(&mc.lock);
1116         from = mc.from;
1117         to = mc.to;
1118         if (!from)
1119                 goto unlock;
1120
1121         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1122                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1123 unlock:
1124         spin_unlock(&mc.lock);
1125         return ret;
1126 }
1127
1128 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1129 {
1130         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1131                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1132                         DEFINE_WAIT(wait);
1133                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1134                         /* moving charge context might have finished. */
1135                         if (mc.moving_task)
1136                                 schedule();
1137                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1138                         return true;
1139                 }
1140         }
1141         return false;
1142 }
1143
1144 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1145 /**
1146  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1147  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1148  * @p: Task that is going to be killed
1149  *
1150  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1151  * enabled
1152  */
1153 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1154 {
1155         struct mem_cgroup *iter;
1156         unsigned int i;
1157
1158         rcu_read_lock();
1159
1160         if (p) {
1161                 pr_info("Task in ");
1162                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1163                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1164         } else {
1165                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1166         }
1167
1168         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1169         pr_cont("\n");
1170
1171         rcu_read_unlock();
1172
1173         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1174                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1175                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1176         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1177                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1178                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1179         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1180                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1181                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1182
1183         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1184                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1185                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1186                 pr_cont(":");
1187
1188                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1189                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1190                                 continue;
1191                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1192                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1193                 }
1194
1195                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1196                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1197                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1198
1199                 pr_cont("\n");
1200         }
1201 }
1202
1203 /*
1204  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1205  * 1(self count) if no children.
1206  */
1207 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1208 {
1209         int num = 0;
1210         struct mem_cgroup *iter;
1211
1212         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1213                 num++;
1214         return num;
1215 }
1216
1217 /*
1218  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1219  */
1220 unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1221 {
1222         unsigned long limit;
1223
1224         limit = memcg->memory.limit;
1225         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1226                 unsigned long memsw_limit;
1227                 unsigned long swap_limit;
1228
1229                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1230                 swap_limit = memcg->swap.limit;
1231                 swap_limit = min(swap_limit, (unsigned long)total_swap_pages);
1232                 limit = min(limit + swap_limit, memsw_limit);
1233         }
1234         return limit;
1235 }
1236
1237 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1238                                      int order)
1239 {
1240         struct oom_control oc = {
1241                 .zonelist = NULL,
1242                 .nodemask = NULL,
1243                 .memcg = memcg,
1244                 .gfp_mask = gfp_mask,
1245                 .order = order,
1246         };
1247         bool ret;
1248
1249         mutex_lock(&oom_lock);
1250         ret = out_of_memory(&oc);
1251         mutex_unlock(&oom_lock);
1252         return ret;
1253 }
1254
1255 #if MAX_NUMNODES > 1
1256
1257 /**
1258  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1259  * @memcg: the target memcg
1260  * @nid: the node ID to be checked.
1261  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1262  *
1263  * This function returns whether the specified memcg contains any
1264  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1265  * pages in the node.
1266  */
1267 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1268                 int nid, bool noswap)
1269 {
1270         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1271                 return true;
1272         if (noswap || !total_swap_pages)
1273                 return false;
1274         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1275                 return true;
1276         return false;
1277
1278 }
1279
1280 /*
1281  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1282  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1283  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1284  *
1285  */
1286 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1287 {
1288         int nid;
1289         /*
1290          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1291          * pagein/pageout changes since the last update.
1292          */
1293         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1294                 return;
1295         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1296                 return;
1297
1298         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1299         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1300
1301         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1302
1303                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1304                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1305         }
1306
1307         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1308         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1309 }
1310
1311 /*
1312  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1313  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1314  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1315  *
1316  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1317  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1318  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1319  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1320  *
1321  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1322  */
1323 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1324 {
1325         int node;
1326
1327         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1328         node = memcg->last_scanned_node;
1329
1330         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1331         /*
1332          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1333          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1334          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1335          */
1336         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1337                 node = numa_node_id();
1338
1339         memcg->last_scanned_node = node;
1340         return node;
1341 }
1342 #else
1343 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1344 {
1345         return 0;
1346 }
1347 #endif
1348
1349 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1350                                    pg_data_t *pgdat,
1351                                    gfp_t gfp_mask,
1352                                    unsigned long *total_scanned)
1353 {
1354         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1355         int total = 0;
1356         int loop = 0;
1357         unsigned long excess;
1358         unsigned long nr_scanned;
1359         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1360                 .pgdat = pgdat,
1361                 .priority = 0,
1362         };
1363
1364         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1365
1366         while (1) {
1367                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1368                 if (!victim) {
1369                         loop++;
1370                         if (loop >= 2) {
1371                                 /*
1372                                  * If we have not been able to reclaim
1373                                  * anything, it might because there are
1374                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1375                                  */
1376                                 if (!total)
1377                                         break;
1378                                 /*
1379                                  * We want to do more targeted reclaim.
1380                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1381                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1382                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1383                                  */
1384                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1385                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1386                                         break;
1387                         }
1388                         continue;
1389                 }
1390                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1391                                         pgdat, &nr_scanned);
1392                 *total_scanned += nr_scanned;
1393                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1394                         break;
1395         }
1396         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1397         return total;
1398 }
1399
1400 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1401 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1402         .name = "memcg_oom_lock",
1403 };
1404 #endif
1405
1406 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1407
1408 /*
1409  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1410  * If someone is running, return false.
1411  */
1412 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1413 {
1414         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1415
1416         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1417
1418         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1419                 if (iter->oom_lock) {
1420                         /*
1421                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1422                          * so we cannot give a lock.
1423                          */
1424                         failed = iter;
1425                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1426                         break;
1427                 } else
1428                         iter->oom_lock = true;
1429         }
1430
1431         if (failed) {
1432                 /*
1433                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1434                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1435                  */
1436                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1437                         if (iter == failed) {
1438                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1439                                 break;
1440                         }
1441                         iter->oom_lock = false;
1442                 }
1443         } else
1444                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1445
1446         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1447
1448         return !failed;
1449 }
1450
1451 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1452 {
1453         struct mem_cgroup *iter;
1454
1455         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1456         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1457         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1458                 iter->oom_lock = false;
1459         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1460 }
1461
1462 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1463 {
1464         struct mem_cgroup *iter;
1465
1466         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1467         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1468                 iter->under_oom++;
1469         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1470 }
1471
1472 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1473 {
1474         struct mem_cgroup *iter;
1475
1476         /*
1477          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1478          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1479          */
1480         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1481         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1482                 if (iter->under_oom > 0)
1483                         iter->under_oom--;
1484         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1485 }
1486
1487 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1488
1489 struct oom_wait_info {
1490         struct mem_cgroup *memcg;
1491         wait_queue_t    wait;
1492 };
1493
1494 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1495         unsigned mode, int sync, void *arg)
1496 {
1497         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1498         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1499         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1500
1501         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1502         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1503
1504         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1505             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1506                 return 0;
1507         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1508 }
1509
1510 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1511 {
1512         /*
1513          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1514          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1515          * this function is called as a result of userland actions
1516          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1517          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1518          * triggering notification.
1519          */
1520         if (memcg && memcg->under_oom)
1521                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1522 }
1523
1524 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1525 {
1526         if (!current->memcg_may_oom)
1527                 return;
1528         /*
1529          * We are in the middle of the charge context here, so we
1530          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1531          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1532          *
1533          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1534          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1535          * invocation might not even be necessary.
1536          *
1537          * That's why we don't do anything here except remember the
1538          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1539          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1540          * and when we know whether the fault was overall successful.
1541          */
1542         css_get(&memcg->css);
1543         current->memcg_in_oom = memcg;
1544         current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1545         current->memcg_oom_order = order;
1546 }
1547
1548 /**
1549  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1550  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1551  *
1552  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1553  * handler was enabled.
1554  *
1555  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1556  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1557  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1558  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1559  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1560  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1561  *
1562  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1563  * completed, %false otherwise.
1564  */
1565 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1566 {
1567         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1568         struct oom_wait_info owait;
1569         bool locked;
1570
1571         /* OOM is global, do not handle */
1572         if (!memcg)
1573                 return false;
1574
1575         if (!handle)
1576                 goto cleanup;
1577
1578         owait.memcg = memcg;
1579         owait.wait.flags = 0;
1580         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1581         owait.wait.private = current;
1582         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1583
1584         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1585         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1586
1587         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1588
1589         if (locked)
1590                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1591
1592         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1593                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1594                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1595                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1596                                          current->memcg_oom_order);
1597         } else {
1598                 schedule();
1599                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1600                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1601         }
1602
1603         if (locked) {
1604                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1605                 /*
1606                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1607                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1608                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1609                  */
1610                 memcg_oom_recover(memcg);
1611         }
1612 cleanup:
1613         current->memcg_in_oom = NULL;
1614         css_put(&memcg->css);
1615         return true;
1616 }
1617
1618 /**
1619  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1620  * @page: the page
1621  *
1622  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1623  * another cgroup and stabilizes their page->mem_cgroup binding.
1624  */
1625 void lock_page_memcg(struct page *page)
1626 {
1627         struct mem_cgroup *memcg;
1628         unsigned long flags;
1629
1630         /*
1631          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1632          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1633          * because page moving starts with an RCU grace period.
1634          */
1635         rcu_read_lock();
1636
1637         if (mem_cgroup_disabled())
1638                 return;
1639 again:
1640         memcg = page->mem_cgroup;
1641         if (unlikely(!memcg))
1642                 return;
1643
1644         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1645                 return;
1646
1647         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1648         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1649                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1650                 goto again;
1651         }
1652
1653         /*
1654          * When charge migration first begins, we can have locked and
1655          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1656          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1657          */
1658         memcg->move_lock_task = current;
1659         memcg->move_lock_flags = flags;
1660
1661         return;
1662 }
1663 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1664
1665 /**
1666  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1667  * @page: the page
1668  */
1669 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1670 {
1671         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
1672
1673         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1674                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1675
1676                 memcg->move_lock_task = NULL;
1677                 memcg->move_lock_flags = 0;
1678
1679                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1680         }
1681
1682         rcu_read_unlock();
1683 }
1684 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1685
1686 /*
1687  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1688  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1689  */
1690 #define CHARGE_BATCH    32U
1691 struct memcg_stock_pcp {
1692         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1693         unsigned int nr_pages;
1694         struct work_struct work;
1695         unsigned long flags;
1696 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1697 };
1698 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1699 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1700
1701 /**
1702  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1703  * @memcg: memcg to consume from.
1704  * @nr_pages: how many pages to charge.
1705  *
1706  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1707  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1708  * service an allocation will refill the stock.
1709  *
1710  * returns true if successful, false otherwise.
1711  */
1712 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1713 {
1714         struct memcg_stock_pcp *stock;
1715         unsigned long flags;
1716         bool ret = false;
1717
1718         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1719                 return ret;
1720
1721         local_irq_save(flags);
1722
1723         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1724         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1725                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1726                 ret = true;
1727         }
1728
1729         local_irq_restore(flags);
1730
1731         return ret;
1732 }
1733
1734 /*
1735  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1736  */
1737 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1738 {
1739         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1740
1741         if (stock->nr_pages) {
1742                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1743                 if (do_memsw_account())
1744                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1745                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1746                 stock->nr_pages = 0;
1747         }
1748         stock->cached = NULL;
1749 }
1750
1751 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1752 {
1753         struct memcg_stock_pcp *stock;
1754         unsigned long flags;
1755
1756         local_irq_save(flags);
1757
1758         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1759         drain_stock(stock);
1760         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1761
1762         local_irq_restore(flags);
1763 }
1764
1765 /*
1766  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1767  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1768  */
1769 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1770 {
1771         struct memcg_stock_pcp *stock;
1772         unsigned long flags;
1773
1774         local_irq_save(flags);
1775
1776         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1777         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1778                 drain_stock(stock);
1779                 stock->cached = memcg;
1780         }
1781         stock->nr_pages += nr_pages;
1782
1783         local_irq_restore(flags);
1784 }
1785
1786 /*
1787  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1788  * of the hierarchy under it.
1789  */
1790 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1791 {
1792         int cpu, curcpu;
1793
1794         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1795         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1796                 return;
1797         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1798         get_online_cpus();
1799         curcpu = get_cpu();
1800         for_each_online_cpu(cpu) {
1801                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1802                 struct mem_cgroup *memcg;
1803
1804                 memcg = stock->cached;
1805                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1806                         continue;
1807                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1808                         continue;
1809                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1810                         if (cpu == curcpu)
1811                                 drain_local_stock(&stock->work);
1812                         else
1813                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1814                 }
1815         }
1816         put_cpu();
1817         put_online_cpus();
1818         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1819 }
1820
1821 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
1822 {
1823         struct memcg_stock_pcp *stock;
1824
1825         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1826         drain_stock(stock);
1827         return 0;
1828 }
1829
1830 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
1831                          unsigned int nr_pages,
1832                          gfp_t gfp_mask)
1833 {
1834         do {
1835                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
1836                         continue;
1837                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
1838                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
1839         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1840 }
1841
1842 static void high_work_func(struct work_struct *work)
1843 {
1844         struct mem_cgroup *memcg;
1845
1846         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
1847         reclaim_high(memcg, CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
1848 }
1849
1850 /*
1851  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
1852  * and reclaims memory over the high limit.
1853  */
1854 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
1855 {
1856         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
1857         struct mem_cgroup *memcg;
1858
1859         if (likely(!nr_pages))
1860                 return;
1861
1862         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1863         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
1864         css_put(&memcg->css);
1865         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
1866 }
1867
1868 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1869                       unsigned int nr_pages)
1870 {
1871         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1872         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1873         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1874         struct page_counter *counter;
1875         unsigned long nr_reclaimed;
1876         bool may_swap = true;
1877         bool drained = false;
1878
1879         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
1880                 return 0;
1881 retry:
1882         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
1883                 return 0;
1884
1885         if (!do_memsw_account() ||
1886             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
1887                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
1888                         goto done_restock;
1889                 if (do_memsw_account())
1890                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
1891                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
1892         } else {
1893                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
1894                 may_swap = false;
1895         }
1896
1897         if (batch > nr_pages) {
1898                 batch = nr_pages;
1899                 goto retry;
1900         }
1901
1902         /*
1903          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
1904          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
1905          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
1906          * free their memory.
1907          */
1908         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
1909                      fatal_signal_pending(current) ||
1910                      current->flags & PF_EXITING))
1911                 goto force;
1912
1913         /*
1914          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
1915          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
1916          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
1917          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
1918          */
1919         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
1920                 goto force;
1921
1922         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
1923                 goto nomem;
1924
1925         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
1926                 goto nomem;
1927
1928         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
1929
1930         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
1931                                                     gfp_mask, may_swap);
1932
1933         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
1934                 goto retry;
1935
1936         if (!drained) {
1937                 drain_all_stock(mem_over_limit);
1938                 drained = true;
1939                 goto retry;
1940         }
1941
1942         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
1943                 goto nomem;
1944         /*
1945          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
1946          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
1947          * before killing the task.
1948          *
1949          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
1950          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
1951          * to regular pages anyway in case of failure.
1952          */
1953         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
1954                 goto retry;
1955         /*
1956          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
1957          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
1958          */
1959         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
1960                 goto retry;
1961
1962         if (nr_retries--)
1963                 goto retry;
1964
1965         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1966                 goto force;
1967
1968         if (fatal_signal_pending(current))
1969                 goto force;
1970
1971         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
1972
1973         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
1974                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
1975 nomem:
1976         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
1977                 return -ENOMEM;
1978 force:
1979         /*
1980          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
1981          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
1982          * temporarily by force charging it.
1983          */
1984         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
1985         if (do_memsw_account())
1986                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
1987         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
1988
1989         return 0;
1990
1991 done_restock:
1992         css_get_many(&memcg->css, batch);
1993         if (batch > nr_pages)
1994                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
1995
1996         /*
1997          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
1998          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
1999          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2000          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2001          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2002          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2003          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2004          */
2005         do {
2006                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2007                         /* Don't bother a random interrupted task */
2008                         if (in_interrupt()) {
2009                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2010                                 break;
2011                         }
2012                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2013                         set_notify_resume(current);
2014                         break;
2015                 }
2016         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2017
2018         return 0;
2019 }
2020
2021 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2022 {
2023         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2024                 return;
2025
2026         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2027         if (do_memsw_account())
2028                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2029
2030         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2031 }
2032
2033 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2034 {
2035         struct zone *zone = page_zone(page);
2036
2037         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
2038         if (PageLRU(page)) {
2039                 struct lruvec *lruvec;
2040
2041                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2042                 ClearPageLRU(page);
2043                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2044                 *isolated = 1;
2045         } else
2046                 *isolated = 0;
2047 }
2048
2049 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2050 {
2051         struct zone *zone = page_zone(page);
2052
2053         if (isolated) {
2054                 struct lruvec *lruvec;
2055
2056                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2057                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2058                 SetPageLRU(page);
2059                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2060         }
2061         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
2062 }
2063
2064 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2065                           bool lrucare)
2066 {
2067         int isolated;
2068
2069         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2070
2071         /*
2072          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2073          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2074          */
2075         if (lrucare)
2076                 lock_page_lru(page, &isolated);
2077
2078         /*
2079          * Nobody should be changing or seriously looking at
2080          * page->mem_cgroup at this point:
2081          *
2082          * - the page is uncharged
2083          *
2084          * - the page is off-LRU
2085          *
2086          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2087          *   a locked page table
2088          *
2089          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2090          *   have the page locked
2091          */
2092         page->mem_cgroup = memcg;
2093
2094         if (lrucare)
2095                 unlock_page_lru(page, isolated);
2096 }
2097
2098 #ifndef CONFIG_SLOB
2099 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2100 {
2101         int id, size;
2102         int err;
2103
2104         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2105                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2106         if (id < 0)
2107                 return id;
2108
2109         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2110                 return id;
2111
2112         /*
2113          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2114          * so we have to grow them.
2115          */
2116         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2117
2118         size = 2 * (id + 1);
2119         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2120                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2121         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2122                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2123
2124         err = memcg_update_all_caches(size);
2125         if (!err)
2126                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2127         if (!err)
2128                 memcg_nr_cache_ids = size;
2129
2130         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2131
2132         if (err) {
2133                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2134                 return err;
2135         }
2136         return id;
2137 }
2138
2139 static void memcg_free_cache_id(int id)
2140 {
2141         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2142 }
2143
2144 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2145         struct mem_cgroup *memcg;
2146         struct kmem_cache *cachep;
2147         struct work_struct work;
2148 };
2149
2150 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2151 {
2152         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2153                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2154         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2155         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2156
2157         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2158
2159         css_put(&memcg->css);
2160         kfree(cw);
2161 }
2162
2163 /*
2164  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2165  */
2166 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2167                                                struct kmem_cache *cachep)
2168 {
2169         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2170
2171         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2172         if (!cw)
2173                 return;
2174
2175         css_get(&memcg->css);
2176
2177         cw->memcg = memcg;
2178         cw->cachep = cachep;
2179         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2180
2181         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2182 }
2183
2184 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2185                                              struct kmem_cache *cachep)
2186 {
2187         /*
2188          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2189          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2190          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2191          *
2192          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2193          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2194          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2195          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2196          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2197          */
2198         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2199         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2200         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2201 }
2202
2203 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2204 {
2205         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2206                 return true;
2207         return false;
2208 }
2209
2210 /**
2211  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2212  * @cachep: the original global kmem cache
2213  *
2214  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2215  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2216  *
2217  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2218  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2219  * go through with the original cache.
2220  *
2221  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2222  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2223  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2224  * reference.
2225  */
2226 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2227 {
2228         struct mem_cgroup *memcg;
2229         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2230         int kmemcg_id;
2231
2232         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2233
2234         if (memcg_kmem_bypass())
2235                 return cachep;
2236
2237         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2238                 return cachep;
2239
2240         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2241         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2242         if (kmemcg_id < 0)
2243                 goto out;
2244
2245         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2246         if (likely(memcg_cachep))
2247                 return memcg_cachep;
2248
2249         /*
2250          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2251          * context), we could be be predictable and return right away.
2252          * This would guarantee that the allocation being performed
2253          * already belongs in the new cache.
2254          *
2255          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2256          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2257          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2258          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2259          * defer everything.
2260          */
2261         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2262 out:
2263         css_put(&memcg->css);
2264         return cachep;
2265 }
2266
2267 /**
2268  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2269  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2270  */
2271 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2272 {
2273         if (!is_root_cache(cachep))
2274                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2275 }
2276
2277 /**
2278  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page
2279  * @page: page to charge
2280  * @gfp: reclaim mode
2281  * @order: allocation order
2282  * @memcg: memory cgroup to charge
2283  *
2284  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2285  */
2286 int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2287                             struct mem_cgroup *memcg)
2288 {
2289         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2290         struct page_counter *counter;
2291         int ret;
2292
2293         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2294         if (ret)
2295                 return ret;
2296
2297         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2298             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2299                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2300                 return -ENOMEM;
2301         }
2302
2303         page->mem_cgroup = memcg;
2304
2305         return 0;
2306 }
2307
2308 /**
2309  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2310  * @page: page to charge
2311  * @gfp: reclaim mode
2312  * @order: allocation order
2313  *
2314  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2315  */
2316 int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2317 {
2318         struct mem_cgroup *memcg;
2319         int ret = 0;
2320
2321         if (memcg_kmem_bypass())
2322                 return 0;
2323
2324         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2325         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2326                 ret = memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2327                 if (!ret)
2328                         __SetPageKmemcg(page);
2329         }
2330         css_put(&memcg->css);
2331         return ret;
2332 }
2333 /**
2334  * memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2335  * @page: page to uncharge
2336  * @order: allocation order
2337  */
2338 void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2339 {
2340         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2341         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2342
2343         if (!memcg)
2344                 return;
2345
2346         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2347
2348         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2349                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2350
2351         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2352         if (do_memsw_account())
2353                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2354
2355         page->mem_cgroup = NULL;
2356
2357         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2358         if (PageKmemcg(page))
2359                 __ClearPageKmemcg(page);
2360
2361         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2362 }
2363 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2364
2365 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2366
2367 /*
2368  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2369  * zone_lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2370  */
2371 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2372 {
2373         int i;
2374
2375         if (mem_cgroup_disabled())
2376                 return;
2377
2378         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2379                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2380
2381         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2382                        HPAGE_PMD_NR);
2383 }
2384 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2385
2386 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2387 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2388                                          bool charge)
2389 {
2390         int val = (charge) ? 1 : -1;
2391         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2392 }
2393
2394 /**
2395  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2396  * @entry: swap entry to be moved
2397  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2398  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2399  *
2400  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2401  * as the mem_cgroup's id of @from.
2402  *
2403  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2404  *
2405  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2406  * both res and memsw, and called css_get().
2407  */
2408 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2409                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2410 {
2411         unsigned short old_id, new_id;
2412
2413         old_id = mem_cgroup_id(from);
2414         new_id = mem_cgroup_id(to);
2415
2416         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2417                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2418                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2419                 return 0;
2420         }
2421         return -EINVAL;
2422 }
2423 #else
2424 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2425                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2426 {
2427         return -EINVAL;
2428 }
2429 #endif
2430
2431 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2432
2433 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2434                                    unsigned long limit)
2435 {
2436         unsigned long curusage;
2437         unsigned long oldusage;
2438         bool enlarge = false;
2439         int retry_count;
2440         int ret;
2441
2442         /*
2443          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2444          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2445          * of # of children which we should visit in this loop.
2446          */
2447         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2448                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2449
2450         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2451
2452         do {
2453                 if (signal_pending(current)) {
2454                         ret = -EINTR;
2455                         break;
2456                 }
2457
2458                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2459                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2460                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2461                         ret = -EINVAL;
2462                         break;
2463                 }
2464                 if (limit > memcg->memory.limit)
2465                         enlarge = true;
2466                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2467                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2468
2469                 if (!ret)
2470                         break;
2471
2472                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2473
2474                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2475                 /* Usage is reduced ? */
2476                 if (curusage >= oldusage)
2477                         retry_count--;
2478                 else
2479                         oldusage = curusage;
2480         } while (retry_count);
2481
2482         if (!ret && enlarge)
2483                 memcg_oom_recover(memcg);
2484
2485         return ret;
2486 }
2487
2488 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2489                                          unsigned long limit)
2490 {
2491         unsigned long curusage;
2492         unsigned long oldusage;
2493         bool enlarge = false;
2494         int retry_count;
2495         int ret;
2496
2497         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2498         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2499                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2500
2501         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2502
2503         do {
2504                 if (signal_pending(current)) {
2505                         ret = -EINTR;
2506                         break;
2507                 }
2508
2509                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2510                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2511                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2512                         ret = -EINVAL;
2513                         break;
2514                 }
2515                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2516                         enlarge = true;
2517                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2518                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2519
2520                 if (!ret)
2521                         break;
2522
2523                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2524
2525                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2526                 /* Usage is reduced ? */
2527                 if (curusage >= oldusage)
2528                         retry_count--;
2529                 else
2530                         oldusage = curusage;
2531         } while (retry_count);
2532
2533         if (!ret && enlarge)
2534                 memcg_oom_recover(memcg);
2535
2536         return ret;
2537 }
2538
2539 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2540                                             gfp_t gfp_mask,
2541                                             unsigned long *total_scanned)
2542 {
2543         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2544         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2545         unsigned long reclaimed;
2546         int loop = 0;
2547         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2548         unsigned long excess;
2549         unsigned long nr_scanned;
2550
2551         if (order > 0)
2552                 return 0;
2553
2554         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2555
2556         /*
2557          * Do not even bother to check the largest node if the root
2558          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2559          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2560          */
2561         if (RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2562                 return 0;
2563
2564         /*
2565          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2566          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2567          * pressure
2568          */
2569         do {
2570                 if (next_mz)
2571                         mz = next_mz;
2572                 else
2573                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2574                 if (!mz)
2575                         break;
2576
2577                 nr_scanned = 0;
2578                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2579                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2580                 nr_reclaimed += reclaimed;
2581                 *total_scanned += nr_scanned;
2582                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2583                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2584
2585                 /*
2586                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2587                  * it is time to move on to the next cgroup
2588                  */
2589                 next_mz = NULL;
2590                 if (!reclaimed)
2591                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2592
2593                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2594                 /*
2595                  * One school of thought says that we should not add
2596                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2597                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2598                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2599                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2600                  * term TODO.
2601                  */
2602                 /* If excess == 0, no tree ops */
2603                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2604                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2605                 css_put(&mz->memcg->css);
2606                 loop++;
2607                 /*
2608                  * Could not reclaim anything and there are no more
2609                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2610                  * reclaiming anything.
2611                  */
2612                 if (!nr_reclaimed &&
2613                         (next_mz == NULL ||
2614                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2615                         break;
2616         } while (!nr_reclaimed);
2617         if (next_mz)
2618                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2619         return nr_reclaimed;
2620 }
2621
2622 /*
2623  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2624  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2625  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2626  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2627  */
2628 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2629 {
2630         bool ret;
2631
2632         rcu_read_lock();
2633         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2634         rcu_read_unlock();
2635         return ret;
2636 }
2637
2638 /*
2639  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2640  *
2641  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2642  */
2643 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2644 {
2645         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2646
2647         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2648         lru_add_drain_all();
2649         /* try to free all pages in this cgroup */
2650         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2651                 int progress;
2652
2653                 if (signal_pending(current))
2654                         return -EINTR;
2655
2656                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2657                                                         GFP_KERNEL, true);
2658                 if (!progress) {
2659                         nr_retries--;
2660                         /* maybe some writeback is necessary */
2661                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2662                 }
2663
2664         }
2665
2666         return 0;
2667 }
2668
2669 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2670                                             char *buf, size_t nbytes,
2671                                             loff_t off)
2672 {
2673         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2674
2675         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2676                 return -EINVAL;
2677         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2678 }
2679
2680 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2681                                      struct cftype *cft)
2682 {
2683         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2684 }
2685
2686 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2687                                       struct cftype *cft, u64 val)
2688 {
2689         int retval = 0;
2690         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2691         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2692
2693         if (memcg->use_hierarchy == val)
2694                 return 0;
2695
2696         /*
2697          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2698          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2699          * occur, provided the current cgroup has no children.
2700          *
2701          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2702          * set if there are no children.
2703          */
2704         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2705                                 (val == 1 || val == 0)) {
2706                 if (!memcg_has_children(memcg))
2707                         memcg->use_hierarchy = val;
2708                 else
2709                         retval = -EBUSY;
2710         } else
2711                 retval = -EINVAL;
2712
2713         return retval;
2714 }
2715
2716 static void tree_stat(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *stat)
2717 {
2718         struct mem_cgroup *iter;
2719         int i;
2720
2721         memset(stat, 0, sizeof(*stat) * MEMCG_NR_STAT);
2722
2723         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2724                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
2725                         stat[i] += mem_cgroup_read_stat(iter, i);
2726         }
2727 }
2728
2729 static void tree_events(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *events)
2730 {
2731         struct mem_cgroup *iter;
2732         int i;
2733
2734         memset(events, 0, sizeof(*events) * MEMCG_NR_EVENTS);
2735
2736         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2737                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_EVENTS; i++)
2738                         events[i] += mem_cgroup_read_events(iter, i);
2739         }
2740 }
2741
2742 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2743 {
2744         unsigned long val = 0;
2745
2746         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2747                 struct mem_cgroup *iter;
2748
2749                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2750                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2751                                         MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
2752                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2753                                         MEM_CGROUP_STAT_RSS);
2754                         if (swap)
2755                                 val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2756                                                 MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
2757                 }
2758         } else {
2759                 if (!swap)
2760                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2761                 else
2762                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2763         }
2764         return val;
2765 }
2766
2767 enum {
2768         RES_USAGE,
2769         RES_LIMIT,
2770         RES_MAX_USAGE,
2771         RES_FAILCNT,
2772         RES_SOFT_LIMIT,
2773 };
2774
2775 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2776                                struct cftype *cft)
2777 {
2778         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2779         struct page_counter *counter;
2780
2781         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2782         case _MEM:
2783                 counter = &memcg->memory;
2784                 break;
2785         case _MEMSWAP:
2786                 counter = &memcg->memsw;
2787                 break;
2788         case _KMEM:
2789                 counter = &memcg->kmem;
2790                 break;
2791         case _TCP:
2792                 counter = &memcg->tcpmem;
2793                 break;
2794         default:
2795                 BUG();
2796         }
2797
2798         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2799         case RES_USAGE:
2800                 if (counter == &memcg->memory)
2801                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
2802                 if (counter == &memcg->memsw)
2803                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
2804                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2805         case RES_LIMIT:
2806                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2807         case RES_MAX_USAGE:
2808                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2809         case RES_FAILCNT:
2810                 return counter->failcnt;
2811         case RES_SOFT_LIMIT:
2812                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2813         default:
2814                 BUG();
2815         }
2816 }
2817
2818 #ifndef CONFIG_SLOB
2819 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2820 {
2821         int memcg_id;
2822
2823         if (cgroup_memory_nokmem)
2824                 return 0;
2825
2826         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2827         BUG_ON(memcg->kmem_state);
2828
2829         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2830         if (memcg_id < 0)
2831                 return memcg_id;
2832
2833         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2834         /*
2835          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
2836          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2837          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2838          * patched.
2839          */
2840         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2841         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
2842         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
2843
2844         return 0;
2845 }
2846
2847 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2848 {
2849         struct cgroup_subsys_state *css;
2850         struct mem_cgroup *parent, *child;
2851         int kmemcg_id;
2852
2853         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
2854                 return;
2855         /*
2856          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
2857          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
2858          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
2859          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
2860          */
2861         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
2862
2863         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
2864
2865         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
2866         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
2867
2868         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2869         if (!parent)
2870                 parent = root_mem_cgroup;
2871
2872         /*
2873          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
2874          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
2875          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
2876          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
2877          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
2878          * memcg_drain_all_list_lrus().
2879          */
2880         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
2881         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
2882                 child = mem_cgroup_from_css(css);
2883                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
2884                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
2885                 if (!memcg->use_hierarchy)
2886                         break;
2887         }
2888         rcu_read_unlock();
2889
2890         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
2891
2892         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
2893 }
2894
2895 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2896 {
2897         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
2898         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
2899                 memcg_offline_kmem(memcg);
2900
2901         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
2902                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
2903                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
2904                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
2905         }
2906 }
2907 #else
2908 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2909 {
2910         return 0;
2911 }
2912 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2913 {
2914 }
2915 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2916 {
2917 }
2918 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2919
2920 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2921                                    unsigned long limit)
2922 {
2923         int ret;
2924
2925         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2926         ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
2927         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2928         return ret;
2929 }
2930
2931 static int memcg_update_tcp_limit(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long limit)
2932 {
2933         int ret;
2934
2935         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2936
2937         ret = page_counter_limit(&memcg->tcpmem, limit);
2938         if (ret)
2939                 goto out;
2940
2941         if (!memcg->tcpmem_active) {
2942                 /*
2943                  * The active flag needs to be written after the static_key
2944                  * update. This is what guarantees that the socket activation
2945                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
2946                  * for details, and note that we don't mark any socket as
2947                  * belonging to this memcg until that flag is up.
2948                  *
2949                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
2950                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
2951                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
2952                  * yet, we'll lose accounting.
2953                  *
2954                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
2955                  * because when this value change, the code to process it is not
2956                  * patched in yet.
2957                  */
2958                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
2959                 memcg->tcpmem_active = true;
2960         }
2961 out:
2962         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2963         return ret;
2964 }
2965
2966 /*
2967  * The user of this function is...
2968  * RES_LIMIT.
2969  */
2970 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
2971                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2972 {
2973         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2974         unsigned long nr_pages;
2975         int ret;
2976
2977         buf = strstrip(buf);
2978         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
2979         if (ret)
2980                 return ret;
2981
2982         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
2983         case RES_LIMIT:
2984                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
2985                         ret = -EINVAL;
2986                         break;
2987                 }
2988                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
2989                 case _MEM:
2990                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
2991                         break;
2992                 case _MEMSWAP:
2993                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
2994                         break;
2995                 case _KMEM:
2996                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
2997                         break;
2998                 case _TCP:
2999                         ret = memcg_update_tcp_limit(memcg, nr_pages);
3000                         break;
3001                 }
3002                 break;
3003         case RES_SOFT_LIMIT:
3004                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3005                 ret = 0;
3006                 break;
3007         }
3008         return ret ?: nbytes;
3009 }
3010
3011 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3012                                 size_t nbytes, loff_t off)
3013 {
3014         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3015         struct page_counter *counter;
3016
3017         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3018         case _MEM:
3019                 counter = &memcg->memory;
3020                 break;
3021         case _MEMSWAP:
3022                 counter = &memcg->memsw;
3023                 break;
3024         case _KMEM:
3025                 counter = &memcg->kmem;
3026                 break;
3027         case _TCP:
3028                 counter = &memcg->tcpmem;
3029                 break;
3030         default:
3031                 BUG();
3032         }
3033
3034         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3035         case RES_MAX_USAGE:
3036                 page_counter_reset_watermark(counter);
3037                 break;
3038         case RES_FAILCNT:
3039                 counter->failcnt = 0;
3040                 break;
3041         default:
3042                 BUG();
3043         }
3044
3045         return nbytes;
3046 }
3047
3048 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3049                                         struct cftype *cft)
3050 {
3051         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3052 }
3053
3054 #ifdef CONFIG_MMU
3055 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3056                                         struct cftype *cft, u64 val)
3057 {
3058         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3059
3060         if (val & ~MOVE_MASK)
3061                 return -EINVAL;
3062
3063         /*
3064          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3065          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3066          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3067          * affect task migrations starting after the change.
3068          */
3069         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3070         return 0;
3071 }
3072 #else
3073 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3074                                         struct cftype *cft, u64 val)
3075 {
3076         return -ENOSYS;
3077 }
3078 #endif
3079
3080 #ifdef CONFIG_NUMA
3081 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3082 {
3083         struct numa_stat {
3084                 const char *name;
3085                 unsigned int lru_mask;
3086         };
3087
3088         static const struct numa_stat stats[] = {
3089                 { "total", LRU_ALL },
3090                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3091                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3092                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3093         };
3094         const struct numa_stat *stat;
3095         int nid;
3096         unsigned long nr;
3097         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3098
3099         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3100                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3101                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3102                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3103                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3104                                                           stat->lru_mask);
3105                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3106                 }
3107                 seq_putc(m, '\n');
3108         }
3109
3110         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3111                 struct mem_cgroup *iter;
3112
3113                 nr = 0;
3114                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3115                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3116                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3117                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3118                         nr = 0;
3119                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3120                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3121                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3122                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3123                 }
3124                 seq_putc(m, '\n');
3125         }
3126
3127         return 0;
3128 }
3129 #endif /* CONFIG_NUMA */
3130
3131 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3132 {
3133         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3134         unsigned long memory, memsw;
3135         struct mem_cgroup *mi;
3136         unsigned int i;
3137
3138         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3139                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3140         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3141                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3142         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3143
3144         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3145                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3146                         continue;
3147                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3148                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3149         }
3150
3151         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3152                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3153                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3154
3155         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3156                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3157                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3158
3159         /* Hierarchical information */
3160         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3161         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3162                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3163                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3164         }
3165         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3166                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3167         if (do_memsw_account())
3168                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3169                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3170
3171         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3172                 unsigned long long val = 0;
3173
3174                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3175                         continue;
3176                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3177                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3178                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3179         }
3180
3181         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3182                 unsigned long long val = 0;
3183
3184                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3185                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3186                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3187                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3188         }
3189
3190         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3191                 unsigned long long val = 0;
3192
3193                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3194                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3195                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3196         }
3197
3198 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3199         {
3200                 pg_data_t *pgdat;
3201                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3202                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3203                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3204                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3205
3206                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3207                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3208                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3209
3210                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3211                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3212                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3213                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3214                 }
3215                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3216                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3217                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3218                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3219         }
3220 #endif
3221
3222         return 0;
3223 }
3224
3225 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3226                                       struct cftype *cft)
3227 {
3228         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3229
3230         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3231 }
3232
3233 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3234                                        struct cftype *cft, u64 val)
3235 {
3236         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3237
3238         if (val > 100)
3239                 return -EINVAL;
3240
3241         if (css->parent)
3242                 memcg->swappiness = val;
3243         else
3244                 vm_swappiness = val;
3245
3246         return 0;
3247 }
3248
3249 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3250 {
3251         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3252         unsigned long usage;
3253         int i;
3254
3255         rcu_read_lock();
3256         if (!swap)
3257                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3258         else
3259                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3260
3261         if (!t)
3262                 goto unlock;
3263
3264         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3265
3266         /*
3267          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3268          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3269          * call of __mem_cgroup_threshold().
3270          */
3271         i = t->current_threshold;
3272
3273         /*
3274          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3275          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3276          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3277          * only one element of the array here.
3278          */
3279         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3280                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3281
3282         /* i = current_threshold + 1 */
3283         i++;
3284
3285         /*
3286          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3287          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3288          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3289          * only one element of the array here.
3290          */
3291         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3292                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3293
3294         /* Update current_threshold */
3295         t->current_threshold = i - 1;
3296 unlock:
3297         rcu_read_unlock();
3298 }
3299
3300 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3301 {
3302         while (memcg) {
3303                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3304                 if (do_memsw_account())
3305                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3306
3307                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3308         }
3309 }
3310
3311 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3312 {
3313         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3314         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3315
3316         if (_a->threshold > _b->threshold)
3317                 return 1;
3318
3319         if (_a->threshold < _b->threshold)
3320                 return -1;
3321
3322         return 0;
3323 }
3324
3325 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3326 {
3327         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3328
3329         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3330
3331         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3332                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3333
3334         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3335         return 0;
3336 }
3337
3338 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3339 {
3340         struct mem_cgroup *iter;
3341
3342         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3343                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3344 }
3345
3346 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3347         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3348 {
3349         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3350         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3351         unsigned long threshold;
3352         unsigned long usage;
3353         int i, size, ret;
3354
3355         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3356         if (ret)
3357                 return ret;
3358
3359         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3360
3361         if (type == _MEM) {
3362                 thresholds = &memcg->thresholds;
3363                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3364         } else if (type == _MEMSWAP) {
3365                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3366                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3367         } else
3368                 BUG();
3369
3370         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3371         if (thresholds->primary)
3372                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3373
3374         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3375
3376         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3377         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3378                         GFP_KERNEL);
3379         if (!new) {
3380                 ret = -ENOMEM;
3381                 goto unlock;
3382         }
3383         new->size = size;
3384
3385         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3386         if (thresholds->primary) {
3387                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3388                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3389         }
3390
3391         /* Add new threshold */
3392         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3393         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3394
3395         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3396         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3397                         compare_thresholds, NULL);
3398
3399         /* Find current threshold */
3400         new->current_threshold = -1;
3401         for (i = 0; i < size; i++) {
3402                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3403                         /*
3404                          * new->current_threshold will not be used until
3405                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3406                          * it here.
3407                          */
3408                         ++new->current_threshold;
3409                 } else
3410                         break;
3411         }
3412
3413         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3414         kfree(thresholds->spare);
3415         thresholds->spare = thresholds->primary;
3416
3417         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3418
3419         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3420         synchronize_rcu();
3421
3422 unlock:
3423         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3424
3425         return ret;
3426 }
3427
3428 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3429         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3430 {
3431         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3432 }
3433
3434 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3435         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3436 {
3437         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3438 }
3439
3440 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3441         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3442 {
3443         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3444         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3445         unsigned long usage;
3446         int i, j, size;
3447
3448         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3449
3450         if (type == _MEM) {
3451                 thresholds = &memcg->thresholds;
3452                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3453         } else if (type == _MEMSWAP) {
3454                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3455                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3456         } else
3457                 BUG();
3458
3459         if (!thresholds->primary)
3460                 goto unlock;
3461
3462         /* Check if a threshold crossed before removing */
3463         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3464
3465         /* Calculate new number of threshold */
3466         size = 0;
3467         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3468                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3469                         size++;
3470         }
3471
3472         new = thresholds->spare;
3473
3474         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3475         if (!size) {
3476                 kfree(new);
3477                 new = NULL;
3478                 goto swap_buffers;
3479         }
3480
3481         new->size = size;
3482
3483         /* Copy thresholds and find current threshold */
3484         new->current_threshold = -1;
3485         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3486                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3487                         continue;
3488
3489                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3490                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3491                         /*
3492                          * new->current_threshold will not be used
3493                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3494                          * it here.
3495                          */
3496                         ++new->current_threshold;
3497                 }
3498                 j++;
3499         }
3500
3501 swap_buffers:
3502         /* Swap primary and spare array */
3503         thresholds->spare = thresholds->primary;
3504
3505         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3506
3507         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3508         synchronize_rcu();
3509
3510         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3511         if (!new) {
3512                 kfree(thresholds->spare);
3513                 thresholds->spare = NULL;
3514         }
3515 unlock:
3516         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3517 }
3518
3519 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3520         struct eventfd_ctx *eventfd)
3521 {
3522         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3523 }
3524
3525 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3526         struct eventfd_ctx *eventfd)
3527 {
3528         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3529 }
3530
3531 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3532         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3533 {
3534         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3535
3536         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3537         if (!event)
3538                 return -ENOMEM;
3539
3540         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3541
3542         event->eventfd = eventfd;
3543         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3544
3545         /* already in OOM ? */
3546         if (memcg->under_oom)
3547                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3548         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3549
3550         return 0;
3551 }
3552
3553 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3554         struct eventfd_ctx *eventfd)
3555 {
3556         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3557
3558         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3559
3560         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3561                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3562                         list_del(&ev->list);
3563                         kfree(ev);
3564                 }
3565         }
3566
3567         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3568 }
3569
3570 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3571 {
3572         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3573
3574         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3575         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3576         return 0;
3577 }
3578
3579 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3580         struct cftype *cft, u64 val)
3581 {
3582         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3583
3584         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3585         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3586                 return -EINVAL;
3587
3588         memcg->oom_kill_disable = val;
3589         if (!val)
3590                 memcg_oom_recover(memcg);
3591
3592         return 0;
3593 }
3594
3595 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3596
3597 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3598 {
3599         return &memcg->cgwb_list;
3600 }
3601
3602 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3603 {
3604         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3605 }
3606
3607 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3608 {
3609         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3610 }
3611
3612 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3613 {
3614         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3615 }
3616
3617 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3618 {
3619         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3620
3621         if (!memcg->css.parent)
3622                 return NULL;
3623
3624         return &memcg->cgwb_domain;
3625 }
3626
3627 /**
3628  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3629  * @wb: bdi_writeback in question
3630  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3631  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3632  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3633  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3634  *
3635  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3636  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3637  * is a bit more involved.
3638  *
3639  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3640  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3641  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3642  * available memory in the system.  The caller should further cap
3643  * *@pheadroom accordingly.
3644  */
3645 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3646                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3647                          unsigned long *pwriteback)
3648 {
3649         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3650         struct mem_cgroup *parent;
3651
3652         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
3653
3654         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3655         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3656         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3657                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3658         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3659
3660         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3661                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3662                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3663
3664                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3665                 memcg = parent;
3666         }
3667 }
3668
3669 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3670
3671 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3672 {
3673         return 0;
3674 }
3675
3676 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3677 {
3678 }
3679
3680 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3681 {
3682 }
3683
3684 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3685
3686 /*
3687  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3688  *
3689  * "cgroup.event_control" implementation.
3690  *
3691  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3692  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3693  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3694  *
3695  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3696  * possible.
3697  */
3698
3699 /*
3700  * Unregister event and free resources.
3701  *
3702  * Gets called from workqueue.
3703  */
3704 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3705 {
3706         struct mem_cgroup_event *event =
3707                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3708         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3709
3710         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3711
3712         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3713
3714         /* Notify userspace the event is going away. */
3715         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3716
3717         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3718         kfree(event);
3719         css_put(&memcg->css);
3720 }
3721
3722 /*
3723  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3724  *
3725  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3726  */
3727 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3728                             int sync, void *key)
3729 {
3730         struct mem_cgroup_event *event =
3731                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3732         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3733         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3734
3735         if (flags & POLLHUP) {
3736                 /*
3737                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3738                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3739                  * for us.
3740                  *
3741                  * We can't race against event freeing since the other
3742                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3743                  * which we hold.
3744                  */
3745                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3746                 if (!list_empty(&event->list)) {
3747                         list_del_init(&event->list);
3748                         /*
3749                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3750                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3751                          */
3752                         schedule_work(&event->remove);
3753                 }
3754                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3755         }
3756
3757         return 0;
3758 }
3759
3760 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3761                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3762 {
3763         struct mem_cgroup_event *event =
3764                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3765
3766         event->wqh = wqh;
3767         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3768 }
3769
3770 /*
3771  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3772  *
3773  * Parse input and register new cgroup event handler.
3774  *
3775  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3776  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3777  */
3778 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3779                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3780 {
3781         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3782         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3783         struct mem_cgroup_event *event;
3784         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3785         unsigned int efd, cfd;
3786         struct fd efile;
3787         struct fd cfile;
3788         const char *name;
3789         char *endp;
3790         int ret;
3791
3792         buf = strstrip(buf);
3793
3794         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3795         if (*endp != ' ')
3796                 return -EINVAL;
3797         buf = endp + 1;
3798
3799         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3800         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3801                 return -EINVAL;
3802         buf = endp + 1;
3803
3804         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3805         if (!event)
3806                 return -ENOMEM;
3807
3808         event->memcg = memcg;
3809         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3810         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3811         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3812         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3813
3814         efile = fdget(efd);
3815         if (!efile.file) {
3816                 ret = -EBADF;
3817                 goto out_kfree;
3818         }
3819
3820         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3821         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3822                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3823                 goto out_put_efile;
3824         }
3825
3826         cfile = fdget(cfd);
3827         if (!cfile.file) {
3828                 ret = -EBADF;
3829                 goto out_put_eventfd;
3830         }
3831
3832         /* the process need read permission on control file */
3833         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3834         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3835         if (ret < 0)
3836                 goto out_put_cfile;
3837
3838         /*
3839          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3840          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3841          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3842          * is for compatibility anyway.
3843          *
3844          * DO NOT ADD NEW FILES.
3845          */
3846         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3847
3848         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3849                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3850                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3851         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3852                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3853                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3854         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3855                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3856                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3857         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3858                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3859                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3860         } else {
3861                 ret = -EINVAL;
3862                 goto out_put_cfile;
3863         }
3864
3865         /*
3866          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3867          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3868          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3869          */
3870         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3871                                                &memory_cgrp_subsys);
3872         ret = -EINVAL;
3873         if (IS_ERR(cfile_css))
3874                 goto out_put_cfile;
3875         if (cfile_css != css) {
3876                 css_put(cfile_css);
3877                 goto out_put_cfile;
3878         }
3879
3880         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
3881         if (ret)
3882                 goto out_put_css;
3883
3884         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
3885
3886         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3887         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
3888         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3889
3890         fdput(cfile);
3891         fdput(efile);
3892
3893         return nbytes;
3894
3895 out_put_css:
3896         css_put(css);
3897 out_put_cfile:
3898         fdput(cfile);
3899 out_put_eventfd:
3900         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3901 out_put_efile:
3902         fdput(efile);
3903 out_kfree:
3904         kfree(event);
3905
3906         return ret;
3907 }
3908
3909 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
3910         {
3911                 .name = "usage_in_bytes",
3912                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
3913                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3914         },
3915         {
3916                 .name = "max_usage_in_bytes",
3917                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
3918                 .write = mem_cgroup_reset,
3919                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3920         },
3921         {
3922                 .name = "limit_in_bytes",
3923                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
3924                 .write = mem_cgroup_write,
3925                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3926         },
3927         {
3928                 .name = "soft_limit_in_bytes",
3929                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
3930                 .write = mem_cgroup_write,
3931                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3932         },
3933         {
3934                 .name = "failcnt",
3935                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
3936                 .write = mem_cgroup_reset,
3937                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3938         },
3939         {
3940                 .name = "stat",
3941                 .seq_show = memcg_stat_show,
3942         },
3943         {
3944                 .name = "force_empty",
3945                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
3946         },
3947         {
3948                 .name = "use_hierarchy",
3949                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
3950                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
3951         },
3952         {
3953                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
3954                 .write = memcg_write_event_control,
3955                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
3956         },
3957         {
3958                 .name = "swappiness",
3959                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
3960                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
3961         },
3962         {
3963                 .name = "move_charge_at_immigrate",
3964                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
3965                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
3966         },
3967         {
3968                 .name = "oom_control",
3969                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
3970                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
3971                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
3972         },
3973         {
3974                 .name = "pressure_level",
3975         },
3976 #ifdef CONFIG_NUMA
3977         {
3978                 .name = "numa_stat",
3979                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
3980         },
3981 #endif
3982         {
3983                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
3984                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
3985                 .write = mem_cgroup_write,
3986                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3987         },
3988         {
3989                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
3990                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
3991                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3992         },
3993         {
3994                 .name = "kmem.failcnt",
3995                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
3996                 .write = mem_cgroup_reset,
3997                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3998         },
3999         {
4000                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4001                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4002                 .write = mem_cgroup_reset,
4003                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4004         },
4005 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4006         {
4007                 .name = "kmem.slabinfo",
4008                 .seq_start = memcg_slab_start,
4009                 .seq_next = memcg_slab_next,
4010                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4011                 .seq_show = memcg_slab_show,
4012         },
4013 #endif
4014         {
4015                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4016                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4017                 .write = mem_cgroup_write,
4018                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4019         },
4020         {
4021                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4022                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4023                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4024         },
4025         {
4026                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4027                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4028                 .write = mem_cgroup_reset,
4029                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4030         },
4031         {
4032                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4033                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4034                 .write = mem_cgroup_reset,
4035                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4036         },
4037         { },    /* terminate */
4038 };
4039
4040 /*
4041  * Private memory cgroup IDR
4042  *
4043  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4044  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4045  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4046  * memory-controlled cgroups to 64k.
4047  *
4048  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4049  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4050  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4051  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4052  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4053  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4054  *
4055  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4056  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4057  * when the CSS is offlined.
4058  *
4059  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4060  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4061  * those references are manageable from userspace.
4062  */
4063
4064 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4065
4066 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4067 {
4068         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) <= 0);
4069         atomic_add(n, &memcg->id.ref);
4070 }
4071
4072 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4073 {
4074         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) < n);
4075         if (atomic_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4076                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4077                 memcg->id.id = 0;
4078
4079                 /* Memcg ID pins CSS */
4080                 css_put(&memcg->css);
4081         }
4082 }
4083
4084 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4085 {
4086         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4087 }
4088
4089 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4090 {
4091         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4092 }
4093
4094 /**
4095  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4096  * @id: the memcg id to look up
4097  *
4098  * Caller must hold rcu_read_lock().
4099  */
4100 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4101 {
4102         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4103         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4104 }
4105
4106 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4107 {
4108         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4109         int tmp = node;
4110         /*
4111          * This routine is called against possible nodes.
4112          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4113          *
4114          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4115          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4116          *       function.
4117          */
4118         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4119                 tmp = -1;
4120         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4121         if (!pn)
4122                 return 1;
4123
4124         lruvec_init(&pn->lruvec);
4125         pn->usage_in_excess = 0;
4126         pn->on_tree = false;
4127         pn->memcg = memcg;
4128
4129         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4130         return 0;
4131 }
4132
4133 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4134 {
4135         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4136 }
4137
4138 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4139 {
4140         int node;
4141
4142         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4143         for_each_node(node)
4144                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4145         free_percpu(memcg->stat);
4146         kfree(memcg);
4147 }
4148
4149 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4150 {
4151         struct mem_cgroup *memcg;
4152         size_t size;
4153         int node;
4154
4155         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4156         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4157
4158         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4159         if (!memcg)
4160                 return NULL;
4161
4162         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4163                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4164                                  GFP_KERNEL);
4165         if (memcg->id.id < 0)
4166                 goto fail;
4167
4168         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4169         if (!memcg->stat)
4170                 goto fail;
4171
4172         for_each_node(node)
4173                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4174                         goto fail;
4175
4176         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4177                 goto fail;
4178
4179         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4180         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4181         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4182         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4183         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4184         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4185         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4186         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4187         memcg->socket_pressure = jiffies;
4188 #ifndef CONFIG_SLOB
4189         memcg->kmemcg_id = -1;
4190 #endif
4191 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4192         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4193 #endif
4194         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4195         return memcg;
4196 fail:
4197         if (memcg->id.id > 0)
4198                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4199         mem_cgroup_free(memcg);
4200         return NULL;
4201 }
4202
4203 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4204 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4205 {
4206         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4207         struct mem_cgroup *memcg;
4208         long error = -ENOMEM;
4209
4210         memcg = mem_cgroup_alloc();
4211         if (!memcg)
4212                 return ERR_PTR(error);
4213
4214         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4215         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4216         if (parent) {
4217                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4218                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4219         }
4220         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4221                 memcg->use_hierarchy = true;
4222                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4223                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4224                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4225                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4226                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4227         } else {
4228                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4229                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4230                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4231                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4232                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4233                 /*
4234                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4235                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4236                  * unfortunate state in our controller.
4237                  */
4238                 if (parent != root_mem_cgroup)
4239                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4240         }
4241
4242         /* The following stuff does not apply to the root */
4243         if (!parent) {
4244                 root_mem_cgroup = memcg;
4245                 return &memcg->css;
4246         }
4247
4248         error = memcg_online_kmem(memcg);
4249         if (error)
4250                 goto fail;
4251
4252         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4253                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4254
4255         return &memcg->css;
4256 fail:
4257         mem_cgroup_free(memcg);
4258         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4259 }
4260
4261 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4262 {
4263         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4264
4265         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4266         atomic_set(&memcg->id.ref, 1);
4267         css_get(css);
4268         return 0;
4269 }
4270
4271 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4272 {
4273         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4274         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4275
4276         /*
4277          * Unregister events and notify userspace.
4278          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4279          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4280          */
4281         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4282         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4283                 list_del_init(&event->list);
4284                 schedule_work(&event->remove);
4285         }
4286         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4287
4288         memcg_offline_kmem(memcg);
4289         wb_memcg_offline(memcg);
4290
4291         mem_cgroup_id_put(memcg);
4292 }
4293
4294 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4295 {
4296         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4297
4298         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4299 }
4300
4301 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4302 {
4303         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4304
4305         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4306                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4307
4308         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4309                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4310
4311         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4312         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4313         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4314         memcg_free_kmem(memcg);
4315         mem_cgroup_free(memcg);
4316 }
4317
4318 /**
4319  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4320  * @css: the target css
4321  *
4322  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4323  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4324  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4325  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4326  * made visible again.
4327  *
4328  * The current implementation only resets the essential configurations.
4329  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4330  */
4331 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4332 {
4333         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4334
4335         page_counter_limit(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4336         page_counter_limit(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4337         page_counter_limit(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4338         page_counter_limit(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4339         page_counter_limit(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4340         memcg->low = 0;
4341         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4342         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4343         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4344 }
4345
4346 #ifdef CONFIG_MMU
4347 /* Handlers for move charge at task migration. */
4348 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4349 {
4350         int ret;
4351
4352         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4353         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4354         if (!ret) {
4355                 mc.precharge += count;
4356                 return ret;
4357         }
4358
4359         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
4360         while (count--) {
4361                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
4362                 if (ret)
4363                         return ret;
4364                 mc.precharge++;
4365                 cond_resched();
4366         }
4367         return 0;
4368 }
4369
4370 union mc_target {
4371         struct page     *page;
4372         swp_entry_t     ent;
4373 };
4374
4375 enum mc_target_type {
4376         MC_TARGET_NONE = 0,
4377         MC_TARGET_PAGE,
4378         MC_TARGET_SWAP,
4379 };
4380
4381 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4382                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4383 {
4384         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4385
4386         if (!page || !page_mapped(page))
4387                 return NULL;
4388         if (PageAnon(page)) {
4389                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4390                         return NULL;
4391         } else {
4392                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4393                         return NULL;
4394         }
4395         if (!get_page_unless_zero(page))
4396                 return NULL;
4397
4398         return page;
4399 }
4400
4401 #ifdef CONFIG_SWAP
4402 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4403                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4404 {
4405         struct page *page = NULL;
4406         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4407
4408         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4409                 return NULL;
4410         /*
4411          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4412          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4413          */
4414         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4415         if (do_memsw_account())
4416                 entry->val = ent.val;
4417
4418         return page;
4419 }
4420 #else
4421 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4422                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4423 {
4424         return NULL;
4425 }
4426 #endif
4427
4428 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4429                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4430 {
4431         struct page *page = NULL;
4432         struct address_space *mapping;
4433         pgoff_t pgoff;
4434
4435         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4436                 return NULL;
4437         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4438                 return NULL;
4439
4440         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4441         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4442
4443         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4444 #ifdef CONFIG_SWAP
4445         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4446         if (shmem_mapping(mapping)) {
4447                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4448                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4449                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4450                         if (do_memsw_account())
4451                                 *entry = swp;
4452                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4453                                              swp_offset(swp));
4454                 }
4455         } else
4456                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4457 #else
4458         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4459 #endif
4460         return page;
4461 }
4462
4463 /**
4464  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4465  * @page: the page
4466  * @compound: charge the page as compound or small page
4467  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4468  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4469  *
4470  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4471  *
4472  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4473  * from old cgroup.
4474  */
4475 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4476                                    bool compound,
4477                                    struct mem_cgroup *from,
4478                                    struct mem_cgroup *to)
4479 {
4480         unsigned long flags;
4481         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4482         int ret;
4483         bool anon;
4484
4485         VM_BUG_ON(from == to);
4486         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4487         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4488
4489         /*
4490          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4491          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4492          */
4493         ret = -EBUSY;
4494         if (!trylock_page(page))
4495                 goto out;
4496
4497         ret = -EINVAL;
4498         if (page->mem_cgroup != from)
4499                 goto out_unlock;
4500
4501         anon = PageAnon(page);
4502
4503         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4504
4505         if (!anon && page_mapped(page)) {
4506                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4507                                nr_pages);
4508                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4509                                nr_pages);
4510         }
4511
4512         /*
4513          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4514          * mem_cgroup_update_page_stat() will serialize updates to PageDirty.
4515          * So mapping should be stable for dirty pages.
4516          */
4517         if (!anon && PageDirty(page)) {
4518                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4519
4520                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4521                         __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4522                                        nr_pages);
4523                         __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4524                                        nr_pages);
4525                 }
4526         }
4527
4528         if (PageWriteback(page)) {
4529                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4530                                nr_pages);
4531                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4532                                nr_pages);
4533         }
4534
4535         /*
4536          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4537          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4538          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4539          */
4540
4541         /* caller should have done css_get */
4542         page->mem_cgroup = to;
4543         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4544
4545         ret = 0;
4546
4547         local_irq_disable();
4548         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4549         memcg_check_events(to, page);
4550         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4551         memcg_check_events(from, page);
4552         local_irq_enable();
4553 out_unlock:
4554         unlock_page(page);
4555 out:
4556         return ret;
4557 }
4558
4559 /**
4560  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4561  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4562  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4563  * @ptent: the pte to be checked
4564  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4565  *
4566  * Returns
4567  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4568  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4569  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4570  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4571  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4572  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4573  *     in target->ent.
4574  *
4575  * Called with pte lock held.
4576  */
4577
4578 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4579                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4580 {
4581         struct page *page = NULL;
4582         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4583         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4584
4585         if (pte_present(ptent))
4586                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4587         else if (is_swap_pte(ptent))
4588                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4589         else if (pte_none(ptent))
4590                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4591
4592         if (!page && !ent.val)
4593                 return ret;
4594         if (page) {
4595                 /*
4596                  * Do only loose check w/o serialization.
4597                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4598                  * not under LRU exclusion.
4599                  */
4600                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4601                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4602                         if (target)
4603                                 target->page = page;
4604                 }
4605                 if (!ret || !target)
4606                         put_page(page);
4607         }
4608         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4609         if (ent.val && !ret &&
4610             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4611                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4612                 if (target)
4613                         target->ent = ent;
4614         }
4615         return ret;
4616 }
4617
4618 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4619 /*
4620  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4621  * support them for now.
4622  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4623  */
4624 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4625                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4626 {
4627         struct page *page = NULL;
4628         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4629
4630         page = pmd_page(pmd);
4631         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4632         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4633                 return ret;
4634         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4635                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4636                 if (target) {
4637                         get_page(page);
4638                         target->page = page;
4639                 }
4640         }
4641         return ret;
4642 }
4643 #else
4644 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4645                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4646 {
4647         return MC_TARGET_NONE;
4648 }
4649 #endif
4650
4651 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4652                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4653                                         struct mm_walk *walk)
4654 {
4655         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4656         pte_t *pte;
4657         spinlock_t *ptl;
4658
4659         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4660         if (ptl) {
4661                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4662                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4663                 spin_unlock(ptl);
4664                 return 0;
4665         }
4666
4667         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4668                 return 0;
4669         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4670         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4671                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4672                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4673         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4674         cond_resched();
4675
4676         return 0;
4677 }
4678
4679 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4680 {
4681         unsigned long precharge;
4682
4683         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4684                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4685                 .mm = mm,
4686         };
4687         down_read(&mm->mmap_sem);
4688         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
4689                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4690         up_read(&mm->mmap_sem);
4691
4692         precharge = mc.precharge;
4693         mc.precharge = 0;
4694
4695         return precharge;
4696 }
4697
4698 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4699 {
4700         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4701
4702         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4703         mc.moving_task = current;
4704         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4705 }
4706
4707 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4708 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4709 {
4710         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4711         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4712
4713         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4714         if (mc.precharge) {
4715                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4716                 mc.precharge = 0;
4717         }
4718         /*
4719          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4720          * we must uncharge here.
4721          */
4722         if (mc.moved_charge) {
4723                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4724                 mc.moved_charge = 0;
4725         }
4726         /* we must fixup refcnts and charges */
4727         if (mc.moved_swap) {
4728                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4729                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4730                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4731
4732                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
4733
4734                 /*
4735                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4736                  * should uncharge to->memory.
4737                  */
4738                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4739                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4740
4741                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
4742                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
4743
4744                 mc.moved_swap = 0;
4745         }
4746         memcg_oom_recover(from);
4747         memcg_oom_recover(to);
4748         wake_up_all(&mc.waitq);
4749 }
4750
4751 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4752 {
4753         struct mm_struct *mm = mc.mm;
4754
4755         /*
4756          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4757          * task migration.
4758          */
4759         mc.moving_task = NULL;
4760         __mem_cgroup_clear_mc();
4761         spin_lock(&mc.lock);
4762         mc.from = NULL;
4763         mc.to = NULL;
4764         mc.mm = NULL;
4765         spin_unlock(&mc.lock);
4766
4767         mmput(mm);
4768 }
4769
4770 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4771 {
4772         struct cgroup_subsys_state *css;
4773         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
4774         struct mem_cgroup *from;
4775         struct task_struct *leader, *p;
4776         struct mm_struct *mm;
4777         unsigned long move_flags;
4778         int ret = 0;
4779
4780         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
4781         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
4782                 return 0;
4783
4784         /*
4785          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
4786          * where charge immigration is not used.  Perform charge
4787          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
4788          * multiple.
4789          */
4790         p = NULL;
4791         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
4792                 WARN_ON_ONCE(p);
4793                 p = leader;
4794                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4795         }
4796         if (!p)
4797                 return 0;
4798
4799         /*
4800          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
4801          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
4802          * So we need to save it, and keep it going.
4803          */
4804         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
4805         if (!move_flags)
4806                 return 0;
4807
4808         from = mem_cgroup_from_task(p);
4809
4810         VM_BUG_ON(from == memcg);
4811
4812         mm = get_task_mm(p);
4813         if (!mm)
4814                 return 0;
4815         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
4816         if (mm->owner == p) {
4817                 VM_BUG_ON(mc.from);
4818                 VM_BUG_ON(mc.to);
4819                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
4820                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
4821                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
4822
4823                 spin_lock(&mc.lock);
4824                 mc.mm = mm;
4825                 mc.from = from;
4826                 mc.to = memcg;
4827                 mc.flags = move_flags;
4828                 spin_unlock(&mc.lock);
4829                 /* We set mc.moving_task later */
4830
4831                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
4832                 if (ret)
4833                         mem_cgroup_clear_mc();
4834         } else {
4835                 mmput(mm);
4836         }
4837         return ret;
4838 }
4839
4840 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4841 {
4842         if (mc.to)
4843                 mem_cgroup_clear_mc();
4844 }
4845
4846 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
4847                                 unsigned long addr, unsigned long end,
4848                                 struct mm_walk *walk)
4849 {
4850         int ret = 0;
4851         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4852         pte_t *pte;
4853         spinlock_t *ptl;
4854         enum mc_target_type target_type;
4855         union mc_target target;
4856         struct page *page;
4857
4858         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4859         if (ptl) {
4860                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
4861                         spin_unlock(ptl);
4862                         return 0;
4863                 }
4864                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
4865                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
4866                         page = target.page;
4867                         if (!isolate_lru_page(page)) {
4868                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
4869                                                              mc.from, mc.to)) {
4870                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
4871                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
4872                                 }
4873                                 putback_lru_page(page);
4874                         }
4875                         put_page(page);
4876                 }
4877                 spin_unlock(ptl);
4878                 return 0;
4879         }
4880
4881         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4882                 return 0;
4883 retry:
4884         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4885         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
4886                 pte_t ptent = *(pte++);
4887                 swp_entry_t ent;
4888
4889                 if (!mc.precharge)
4890                         break;
4891
4892                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
4893                 case MC_TARGET_PAGE:
4894                         page = target.page;
4895                         /*
4896                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
4897                          * can be done but it would be too convoluted so simply
4898                          * ignore such a partial THP and keep it in original
4899                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
4900                          */
4901                         if (PageTransCompound(page))
4902                                 goto put;
4903                         if (isolate_lru_page(page))
4904                                 goto put;
4905                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
4906                                                 mc.from, mc.to)) {
4907                                 mc.precharge--;
4908                                 /* we uncharge from mc.from later. */
4909                                 mc.moved_charge++;
4910                         }
4911                         putback_lru_page(page);
4912 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
4913                         put_page(page);
4914                         break;
4915                 case MC_TARGET_SWAP:
4916                         ent = target.ent;
4917                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
4918                                 mc.precharge--;
4919                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
4920                                 mc.moved_swap++;
4921                         }
4922                         break;
4923                 default:
4924                         break;
4925                 }
4926         }
4927         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4928         cond_resched();
4929
4930         if (addr != end) {
4931                 /*
4932                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
4933                  * We try charge one by one, but don't do any additional
4934                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
4935                  * phase.
4936                  */
4937                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
4938                 if (!ret)
4939                         goto retry;
4940         }
4941
4942         return ret;
4943 }
4944
4945 static void mem_cgroup_move_charge(void)
4946 {
4947         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
4948                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
4949                 .mm = mc.mm,
4950         };
4951
4952         lru_add_drain_all();
4953         /*
4954          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
4955          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
4956          * for already started RCU-only updates to finish.
4957          */
4958         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
4959         synchronize_rcu();
4960 retry:
4961         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
4962                 /*
4963                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
4964                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
4965                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
4966                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
4967                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
4968                  */
4969                 __mem_cgroup_clear_mc();
4970                 cond_resched();
4971                 goto retry;
4972         }
4973         /*
4974          * When we have consumed all precharges and failed in doing
4975          * additional charge, the page walk just aborts.
4976          */
4977         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
4978
4979         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
4980         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
4981 }
4982
4983 static void mem_cgroup_move_task(void)
4984 {
4985         if (mc.to) {
4986                 mem_cgroup_move_charge();
4987                 mem_cgroup_clear_mc();
4988         }
4989 }
4990 #else   /* !CONFIG_MMU */
4991 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4992 {
4993         return 0;
4994 }
4995 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4996 {
4997 }
4998 static void mem_cgroup_move_task(void)
4999 {
5000 }
5001 #endif
5002
5003 /*
5004  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5005  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5006  * attempt.
5007  */
5008 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5009 {
5010         /*
5011          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5012          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5013          * on for the root memcg is enough.
5014          */
5015         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5016                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5017         else
5018                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5019 }
5020
5021 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5022                                struct cftype *cft)
5023 {
5024         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5025
5026         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5027 }
5028
5029 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5030 {
5031         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5032         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5033
5034         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5035                 seq_puts(m, "max\n");
5036         else
5037                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5038
5039         return 0;
5040 }
5041
5042 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5043                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5044 {
5045         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5046         unsigned long low;
5047         int err;
5048
5049         buf = strstrip(buf);
5050         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5051         if (err)
5052                 return err;
5053
5054         memcg->low = low;
5055
5056         return nbytes;
5057 }
5058
5059 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5060 {
5061         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5062         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5063
5064         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5065                 seq_puts(m, "max\n");
5066         else
5067                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5068
5069         return 0;
5070 }
5071
5072 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5073                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5074 {
5075         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5076         unsigned long nr_pages;
5077         unsigned long high;
5078         int err;
5079
5080         buf = strstrip(buf);
5081         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5082         if (err)
5083                 return err;
5084
5085         memcg->high = high;
5086
5087         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5088         if (nr_pages > high)
5089                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5090                                              GFP_KERNEL, true);
5091
5092         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5093         return nbytes;
5094 }
5095
5096 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5097 {
5098         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5099         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5100
5101         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5102                 seq_puts(m, "max\n");
5103         else
5104                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5105
5106         return 0;
5107 }
5108
5109 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5110                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5111 {
5112         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5113         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5114         bool drained = false;
5115         unsigned long max;
5116         int err;
5117
5118         buf = strstrip(buf);
5119         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5120         if (err)
5121                 return err;
5122
5123         xchg(&memcg->memory.limit, max);
5124
5125         for (;;) {
5126                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5127
5128                 if (nr_pages <= max)
5129                         break;
5130
5131                 if (signal_pending(current)) {
5132                         err = -EINTR;
5133                         break;
5134                 }
5135
5136                 if (!drained) {
5137                         drain_all_stock(memcg);
5138                         drained = true;
5139                         continue;
5140                 }
5141
5142                 if (nr_reclaims) {
5143                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5144                                                           GFP_KERNEL, true))
5145                                 nr_reclaims--;
5146                         continue;
5147                 }
5148
5149                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_OOM, 1);
5150                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5151                         break;
5152         }
5153
5154         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5155         return nbytes;
5156 }
5157
5158 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5159 {
5160         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5161
5162         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5163         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5164         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5165         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5166
5167         return 0;
5168 }
5169
5170 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5171 {
5172         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5173         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
5174         unsigned long events[MEMCG_NR_EVENTS];
5175         int i;
5176
5177         /*
5178          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5179          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5180          *
5181          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5182          * 1) generic big picture -> specifics and details
5183          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5184          *
5185          * Current memory state:
5186          */
5187
5188         tree_stat(memcg, stat);
5189         tree_events(memcg, events);
5190
5191         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5192                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_RSS] * PAGE_SIZE);
5193         seq_printf(m, "file %llu\n",
5194                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_CACHE] * PAGE_SIZE);
5195         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5196                    (u64)stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5197         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5198                    (u64)(stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] +
5199                          stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5200         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5201                    (u64)stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5202
5203         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5204                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5205         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5206                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5207         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5208                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5209
5210         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5211                 struct mem_cgroup *mi;
5212                 unsigned long val = 0;
5213
5214                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5215                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
5216                 seq_printf(m, "%s %llu\n",
5217                            mem_cgroup_lru_names[i], (u64)val * PAGE_SIZE);
5218         }
5219
5220         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5221                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5222         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5223                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5224
5225         /* Accumulated memory events */
5226
5227         seq_printf(m, "pgfault %lu\n",
5228                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
5229         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n",
5230                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
5231
5232         return 0;
5233 }
5234
5235 static struct cftype memory_files[] = {
5236         {
5237                 .name = "current",
5238                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5239                 .read_u64 = memory_current_read,
5240         },
5241         {
5242                 .name = "low",
5243                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5244                 .seq_show = memory_low_show,
5245                 .write = memory_low_write,
5246         },
5247         {
5248                 .name = "high",
5249                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5250                 .seq_show = memory_high_show,
5251                 .write = memory_high_write,
5252         },
5253         {
5254                 .name = "max",
5255                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5256                 .seq_show = memory_max_show,
5257                 .write = memory_max_write,
5258         },
5259         {
5260                 .name = "events",
5261                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5262                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5263                 .seq_show = memory_events_show,
5264         },
5265         {
5266                 .name = "stat",
5267                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5268                 .seq_show = memory_stat_show,
5269         },
5270         { }     /* terminate */
5271 };
5272
5273 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5274         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5275         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5276         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5277         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5278         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5279         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5280         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5281         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5282         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5283         .bind = mem_cgroup_bind,
5284         .dfl_cftypes = memory_files,
5285         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5286         .early_init = 0,
5287 };
5288
5289 /**
5290  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5291  * @root: the highest ancestor to consider
5292  * @memcg: the memory cgroup to check
5293  *
5294  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5295  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5296  */
5297 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5298 {
5299         if (mem_cgroup_disabled())
5300                 return false;
5301
5302         /*
5303          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5304          * it's never low when looked at directly, and it is not
5305          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5306          */
5307
5308         if (memcg == root_mem_cgroup)
5309                 return false;
5310
5311         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5312                 return false;
5313
5314         while (memcg != root) {
5315                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5316
5317                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5318                         break;
5319
5320                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5321                         return false;
5322         }
5323         return true;
5324 }
5325
5326 /**
5327  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5328  * @page: page to charge
5329  * @mm: mm context of the victim
5330  * @gfp_mask: reclaim mode
5331  * @memcgp: charged memcg return
5332  * @compound: charge the page as compound or small page
5333  *
5334  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5335  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5336  *
5337  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5338  * Otherwise, an error code is returned.
5339  *
5340  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5341  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5342  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5343  */
5344 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5345                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5346                           bool compound)
5347 {
5348         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5349         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5350         int ret = 0;
5351
5352         if (mem_cgroup_disabled())
5353                 goto out;
5354
5355         if (PageSwapCache(page)) {
5356                 /*
5357                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5358                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5359                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5360                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5361                  * in turn serializes uncharging.
5362                  */
5363                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5364                 if (page->mem_cgroup)
5365                         goto out;
5366
5367                 if (do_swap_account) {
5368                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5369                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5370
5371                         rcu_read_lock();
5372                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5373                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5374                                 memcg = NULL;
5375                         rcu_read_unlock();
5376                 }
5377         }
5378
5379         if (!memcg)
5380                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5381
5382         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5383
5384         css_put(&memcg->css);
5385 out:
5386         *memcgp = memcg;
5387         return ret;
5388 }
5389
5390 /**
5391  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5392  * @page: page to charge
5393  * @memcg: memcg to charge the page to
5394  * @lrucare: page might be on LRU already
5395  * @compound: charge the page as compound or small page
5396  *
5397  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5398  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5399  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5400  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5401  *
5402  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5403  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5404  *
5405  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5406  */
5407 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5408                               bool lrucare, bool compound)
5409 {
5410         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5411
5412         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5413         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5414
5415         if (mem_cgroup_disabled())
5416                 return;
5417         /*
5418          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5419          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5420          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5421          */
5422         if (!memcg)
5423                 return;
5424
5425         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5426
5427         local_irq_disable();
5428         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5429         memcg_check_events(memcg, page);
5430         local_irq_enable();
5431
5432         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
5433                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5434                 /*
5435                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5436                  * let's not wait for it.  The page already received a
5437                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5438                  */
5439                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5440         }
5441 }
5442
5443 /**
5444  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5445  * @page: page to charge
5446  * @memcg: memcg to charge the page to
5447  * @compound: charge the page as compound or small page
5448  *
5449  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5450  */
5451 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5452                 bool compound)
5453 {
5454         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5455
5456         if (mem_cgroup_disabled())
5457                 return;
5458         /*
5459          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5460          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5461          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5462          */
5463         if (!memcg)
5464                 return;
5465
5466         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5467 }
5468
5469 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5470                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5471                            unsigned long nr_huge, unsigned long nr_kmem,
5472                            struct page *dummy_page)
5473 {
5474         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file + nr_kmem;
5475         unsigned long flags;
5476
5477         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5478                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5479                 if (do_memsw_account())
5480                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5481                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && nr_kmem)
5482                         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_kmem);
5483                 memcg_oom_recover(memcg);
5484         }
5485
5486         local_irq_save(flags);
5487         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5488         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5489         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5490         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5491         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5492         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5493         local_irq_restore(flags);
5494
5495         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5496                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5497 }
5498
5499 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5500 {
5501         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5502         unsigned long nr_anon = 0;
5503         unsigned long nr_file = 0;
5504         unsigned long nr_huge = 0;
5505         unsigned long nr_kmem = 0;
5506         unsigned long pgpgout = 0;
5507         struct list_head *next;
5508         struct page *page;
5509
5510         /*
5511          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
5512          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
5513          */
5514         next = page_list->next;
5515         do {
5516                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5517                 next = page->lru.next;
5518
5519                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5520                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5521
5522                 if (!page->mem_cgroup)
5523                         continue;
5524
5525                 /*
5526                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5527                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5528                  * exclusive access to the page.
5529                  */
5530
5531                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5532                         if (memcg) {
5533                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5534                                                nr_huge, nr_kmem, page);
5535                                 pgpgout = nr_anon = nr_file =
5536                                         nr_huge = nr_kmem = 0;
5537                         }
5538                         memcg = page->mem_cgroup;
5539                 }
5540
5541                 if (!PageKmemcg(page)) {
5542                         unsigned int nr_pages = 1;
5543
5544                         if (PageTransHuge(page)) {
5545                                 nr_pages <<= compound_order(page);
5546                                 nr_huge += nr_pages;
5547                         }
5548                         if (PageAnon(page))
5549                                 nr_anon += nr_pages;
5550                         else
5551                                 nr_file += nr_pages;
5552                         pgpgout++;
5553                 } else {
5554                         nr_kmem += 1 << compound_order(page);
5555                         __ClearPageKmemcg(page);
5556                 }
5557
5558                 page->mem_cgroup = NULL;
5559         } while (next != page_list);
5560
5561         if (memcg)
5562                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5563                                nr_huge, nr_kmem, page);
5564 }
5565
5566 /**
5567  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5568  * @page: page to uncharge
5569  *
5570  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5571  * mem_cgroup_commit_charge().
5572  */
5573 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5574 {
5575         if (mem_cgroup_disabled())
5576                 return;
5577
5578         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5579         if (!page->mem_cgroup)
5580                 return;
5581
5582         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5583         uncharge_list(&page->lru);
5584 }
5585
5586 /**
5587  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5588  * @page_list: list of pages to uncharge
5589  *
5590  * Uncharge a list of pages previously charged with
5591  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5592  */
5593 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5594 {
5595         if (mem_cgroup_disabled())
5596                 return;
5597
5598         if (!list_empty(page_list))
5599                 uncharge_list(page_list);
5600 }
5601
5602 /**
5603  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
5604  * @oldpage: currently circulating page
5605  * @newpage: replacement page
5606  *
5607  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
5608  * be uncharged upon free.
5609  *
5610  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5611  */
5612 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
5613 {
5614         struct mem_cgroup *memcg;
5615         unsigned int nr_pages;
5616         bool compound;
5617         unsigned long flags;
5618
5619         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5620         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5621         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5622         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5623                        newpage);
5624
5625         if (mem_cgroup_disabled())
5626                 return;
5627
5628         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5629         if (newpage->mem_cgroup)
5630                 return;
5631
5632         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
5633         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5634         if (!memcg)
5635                 return;
5636
5637         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
5638         compound = PageTransHuge(newpage);
5639         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
5640
5641         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
5642         if (do_memsw_account())
5643                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
5644         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
5645
5646         commit_charge(newpage, memcg, false);
5647
5648         local_irq_save(flags);
5649         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
5650         memcg_check_events(memcg, newpage);
5651         local_irq_restore(flags);
5652 }
5653
5654 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
5655 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
5656
5657 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
5658 {
5659         struct mem_cgroup *memcg;
5660
5661         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
5662                 return;
5663
5664         /*
5665          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
5666          * filled. It won't however, necessarily happen from
5667          * process context. So the test for root memcg given
5668          * the current task's memcg won't help us in this case.
5669          *
5670          * Respecting the original socket's memcg is a better
5671          * decision in this case.
5672          */
5673         if (sk->sk_memcg) {
5674                 BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_memcg));
5675                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
5676                 return;
5677         }
5678
5679         rcu_read_lock();
5680         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
5681         if (memcg == root_mem_cgroup)
5682                 goto out;
5683         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
5684                 goto out;
5685         if (css_tryget_online(&memcg->css))
5686                 sk->sk_memcg = memcg;
5687 out:
5688         rcu_read_unlock();
5689 }
5690
5691 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
5692 {
5693         if (sk->sk_memcg)
5694                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
5695 }
5696
5697 /**
5698  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
5699  * @memcg: memcg to charge
5700  * @nr_pages: number of pages to charge
5701  *
5702  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
5703  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
5704  */
5705 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5706 {
5707         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
5708
5709         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5710                 struct page_counter *fail;
5711
5712                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
5713                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
5714                         return true;
5715                 }
5716                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5717                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
5718                 return false;
5719         }
5720
5721         /* Don't block in the packet receive path */
5722         if (in_softirq())
5723                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
5724
5725         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5726
5727         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
5728                 return true;
5729
5730         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
5731         return false;
5732 }
5733
5734 /**
5735  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
5736  * @memcg - memcg to uncharge
5737  * @nr_pages - number of pages to uncharge
5738  */
5739 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5740 {
5741         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5742                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5743                 return;
5744         }
5745
5746         this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5747
5748         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5749         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5750 }
5751
5752 static int __init cgroup_memory(char *s)
5753 {
5754         char *token;
5755
5756         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
5757                 if (!*token)
5758                         continue;
5759                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
5760                         cgroup_memory_nosocket = true;
5761                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
5762                         cgroup_memory_nokmem = true;
5763         }
5764         return 0;
5765 }
5766 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
5767
5768 /*
5769  * subsys_initcall() for memory controller.
5770  *
5771  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
5772  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
5773  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
5774  * should be initialized from here.
5775  */
5776 static int __init mem_cgroup_init(void)
5777 {
5778         int cpu, node;
5779
5780 #ifndef CONFIG_SLOB
5781         /*
5782          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
5783          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
5784          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
5785          * destroyed simultaneously.
5786          */
5787         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
5788         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
5789 #endif
5790
5791         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
5792                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
5793
5794         for_each_possible_cpu(cpu)
5795                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5796                           drain_local_stock);
5797
5798         for_each_node(node) {
5799                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5800
5801                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5802                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5803
5804                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
5805                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
5806                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5807         }
5808
5809         return 0;
5810 }
5811 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5812
5813 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5814 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
5815 {
5816         while (!atomic_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
5817                 /*
5818                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
5819                  * always be >= 1.
5820                  */
5821                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
5822                         VM_BUG_ON(1);
5823                         break;
5824                 }
5825                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5826                 if (!memcg)
5827                         memcg = root_mem_cgroup;
5828         }
5829         return memcg;
5830 }
5831
5832 /**
5833  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5834  * @page: page whose memsw charge to transfer
5835  * @entry: swap entry to move the charge to
5836  *
5837  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5838  */
5839 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5840 {
5841         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
5842         unsigned short oldid;
5843
5844         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5845         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5846
5847         if (!do_memsw_account())
5848                 return;
5849
5850         memcg = page->mem_cgroup;
5851
5852         /* Readahead page, never charged */
5853         if (!memcg)
5854                 return;
5855
5856         /*
5857          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
5858          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
5859          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
5860          */
5861         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5862         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg));
5863         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5864         mem_cgroup_swap_statistics(swap_memcg, true);
5865
5866         page->mem_cgroup = NULL;
5867
5868         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5869                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5870
5871         if (memcg != swap_memcg) {
5872                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
5873                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, 1);
5874                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5875         }
5876
5877         /*
5878          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
5879          * mapping->tree_lock lock which is taken with interrupts-off. It is
5880          * important here to have the interrupts disabled because it is the
5881          * only synchronisation we have for udpating the per-CPU variables.
5882          */
5883         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5884         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, false, -1);
5885         memcg_check_events(memcg, page);
5886
5887         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5888                 css_put(&memcg->css);
5889 }
5890
5891 /*
5892  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging a swap entry
5893  * @page: page being added to swap
5894  * @entry: swap entry to charge
5895  *
5896  * Try to charge @entry to the memcg that @page belongs to.
5897  *
5898  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
5899  */
5900 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
5901 {
5902         struct mem_cgroup *memcg;
5903         struct page_counter *counter;
5904         unsigned short oldid;
5905
5906         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
5907                 return 0;
5908
5909         memcg = page->mem_cgroup;
5910
5911         /* Readahead page, never charged */
5912         if (!memcg)
5913                 return 0;
5914
5915         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5916
5917         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
5918             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, 1, &counter)) {
5919                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5920                 return -ENOMEM;
5921         }
5922
5923         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5924         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5925         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5926
5927         return 0;
5928 }
5929
5930 /**
5931  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5932  * @entry: swap entry to uncharge
5933  *
5934  * Drop the swap charge associated with @entry.
5935  */
5936 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5937 {
5938         struct mem_cgroup *memcg;
5939         unsigned short id;
5940
5941         if (!do_swap_account)
5942                 return;
5943
5944         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5945         rcu_read_lock();
5946         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5947         if (memcg) {
5948                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5949                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5950                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, 1);
5951                         else
5952                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5953                 }
5954                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5955                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5956         }
5957         rcu_read_unlock();
5958 }
5959
5960 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
5961 {
5962         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
5963
5964         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5965                 return nr_swap_pages;
5966         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5967                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
5968                                       READ_ONCE(memcg->swap.limit) -
5969                                       page_counter_read(&memcg->swap));
5970         return nr_swap_pages;
5971 }
5972
5973 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
5974 {
5975         struct mem_cgroup *memcg;
5976
5977         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5978
5979         if (vm_swap_full())
5980                 return true;
5981         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5982                 return false;
5983
5984         memcg = page->mem_cgroup;
5985         if (!memcg)
5986                 return false;
5987
5988         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5989                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.limit)
5990                         return true;
5991
5992         return false;
5993 }
5994
5995 /* for remember boot option*/
5996 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
5997 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
5998 #else
5999 static int really_do_swap_account __initdata;
6000 #endif
6001
6002 static int __init enable_swap_account(char *s)
6003 {
6004         if (!strcmp(s, "1"))
6005                 really_do_swap_account = 1;
6006         else if (!strcmp(s, "0"))
6007                 really_do_swap_account = 0;
6008         return 1;
6009 }
6010 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6011
6012 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6013                              struct cftype *cft)
6014 {
6015         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6016
6017         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6018 }
6019
6020 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6021 {
6022         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6023         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->swap.limit);
6024
6025         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
6026                 seq_puts(m, "max\n");
6027         else
6028                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
6029
6030         return 0;
6031 }
6032
6033 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6034                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6035 {
6036         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6037         unsigned long max;
6038         int err;
6039
6040         buf = strstrip(buf);
6041         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6042         if (err)
6043                 return err;
6044
6045         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
6046         err = page_counter_limit(&memcg->swap, max);
6047         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
6048         if (err)
6049                 return err;
6050
6051         return nbytes;
6052 }
6053
6054 static struct cftype swap_files[] = {
6055         {
6056                 .name = "swap.current",
6057                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6058                 .read_u64 = swap_current_read,
6059         },
6060         {
6061                 .name = "swap.max",
6062                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6063                 .seq_show = swap_max_show,
6064                 .write = swap_max_write,
6065         },
6066         { }     /* terminate */
6067 };
6068
6069 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6070         {
6071                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6072                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6073                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6074         },
6075         {
6076                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6077                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6078                 .write = mem_cgroup_reset,
6079                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6080         },
6081         {
6082                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6083                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6084                 .write = mem_cgroup_write,
6085                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6086         },
6087         {
6088                 .name = "memsw.failcnt",
6089                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6090                 .write = mem_cgroup_reset,
6091                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6092         },
6093         { },    /* terminate */
6094 };
6095
6096 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6097 {
6098         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6099                 do_swap_account = 1;
6100                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6101                                                swap_files));
6102                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6103                                                   memsw_cgroup_files));
6104         }
6105         return 0;
6106 }
6107 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6108
6109 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */