]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - mm/memcontrol.c
mm: rework mapcount accounting to enable 4k mapping of THPs
[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/hugetlb.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/bit_spinlock.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/limits.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/rbtree.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/eventfd.h>
54 #include <linux/poll.h>
55 #include <linux/sort.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/seq_file.h>
58 #include <linux/vmpressure.h>
59 #include <linux/mm_inline.h>
60 #include <linux/swap_cgroup.h>
61 #include <linux/cpu.h>
62 #include <linux/oom.h>
63 #include <linux/lockdep.h>
64 #include <linux/file.h>
65 #include <linux/tracehook.h>
66 #include "internal.h"
67 #include <net/sock.h>
68 #include <net/ip.h>
69 #include <net/tcp_memcontrol.h>
70 #include "slab.h"
71
72 #include <asm/uaccess.h>
73
74 #include <trace/events/vmscan.h>
75
76 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
77 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
78
79 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
80
81 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
82
83 /* Socket memory accounting disabled? */
84 static bool cgroup_memory_nosocket;
85
86 /* Whether the swap controller is active */
87 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
88 int do_swap_account __read_mostly;
89 #else
90 #define do_swap_account         0
91 #endif
92
93 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
94 static bool do_memsw_account(void)
95 {
96         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
97 }
98
99 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
100         "cache",
101         "rss",
102         "rss_huge",
103         "mapped_file",
104         "dirty",
105         "writeback",
106         "swap",
107 };
108
109 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
110         "pgpgin",
111         "pgpgout",
112         "pgfault",
113         "pgmajfault",
114 };
115
116 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
117         "inactive_anon",
118         "active_anon",
119         "inactive_file",
120         "active_file",
121         "unevictable",
122 };
123
124 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
125 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
126 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
127
128 /*
129  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
130  * their hierarchy representation
131  */
132
133 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
134         struct rb_root rb_root;
135         spinlock_t lock;
136 };
137
138 struct mem_cgroup_tree_per_node {
139         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
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 mem_cgroup *from;
209         struct mem_cgroup *to;
210         unsigned long flags;
211         unsigned long precharge;
212         unsigned long moved_charge;
213         unsigned long moved_swap;
214         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
215         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
216 } mc = {
217         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
218         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
219 };
220
221 /*
222  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
223  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
224  */
225 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
226 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
227
228 enum charge_type {
229         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
230         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
231         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
232         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
233         NR_CHARGE_TYPE,
234 };
235
236 /* for encoding cft->private value on file */
237 enum res_type {
238         _MEM,
239         _MEMSWAP,
240         _OOM_TYPE,
241         _KMEM,
242 };
243
244 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
245 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
246 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
247 /* Used for OOM nofiier */
248 #define OOM_CONTROL             (0)
249
250 /*
251  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
252  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
253  * appearing has to hold it as well.
254  */
255 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
256
257 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
258 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
259 {
260         if (!memcg)
261                 memcg = root_mem_cgroup;
262         return &memcg->vmpressure;
263 }
264
265 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
266 {
267         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
268 }
269
270 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
271 {
272         return (memcg == root_mem_cgroup);
273 }
274
275 /*
276  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
277  * an unsigned short.
278  */
279 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
280
281 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
282 {
283         return memcg->css.id;
284 }
285
286 /*
287  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
288  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling
289  * css_tryget_online() if the mem_cgroup is used for charging. (dropping
290  * refcnt from swap can be called against removed memcg.)
291  */
292 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
293 {
294         struct cgroup_subsys_state *css;
295
296         css = css_from_id(id, &memory_cgrp_subsys);
297         return mem_cgroup_from_css(css);
298 }
299
300 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
301 /*
302  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
303  * The main reason for not using cgroup id for this:
304  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
305  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
306  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
307  *  200 entry array for that.
308  *
309  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
310  * will double each time we have to increase it.
311  */
312 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
313 int memcg_nr_cache_ids;
314
315 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
316 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
317
318 void memcg_get_cache_ids(void)
319 {
320         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
321 }
322
323 void memcg_put_cache_ids(void)
324 {
325         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
326 }
327
328 /*
329  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
330  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
331  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
332  * tunable, but that is strictly not necessary.
333  *
334  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
335  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
336  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
337  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
338  * increase ours as well if it increases.
339  */
340 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
341 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
342
343 /*
344  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
345  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
346  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
347  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
348  */
349 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
350 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
351
352 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
353
354 static struct mem_cgroup_per_zone *
355 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
356 {
357         int nid = zone_to_nid(zone);
358         int zid = zone_idx(zone);
359
360         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
361 }
362
363 /**
364  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
365  * @page: page of interest
366  *
367  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
368  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
369  * until it is released.
370  *
371  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
372  * is returned.
373  *
374  * XXX: The above description of behavior on the default hierarchy isn't
375  * strictly true yet as replace_page_cache_page() can modify the
376  * association before @page is released even on the default hierarchy;
377  * however, the current and planned usages don't mix the the two functions
378  * and replace_page_cache_page() will soon be updated to make the invariant
379  * actually true.
380  */
381 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
382 {
383         struct mem_cgroup *memcg;
384
385         rcu_read_lock();
386
387         memcg = page->mem_cgroup;
388
389         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
390                 memcg = root_mem_cgroup;
391
392         rcu_read_unlock();
393         return &memcg->css;
394 }
395
396 /**
397  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
398  * @page: the page
399  *
400  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
401  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
402  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
403  *
404  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
405  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
406  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
407  * do not care (such as procfs interfaces).
408  */
409 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
410 {
411         struct mem_cgroup *memcg;
412         unsigned long ino = 0;
413
414         rcu_read_lock();
415         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
416         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
417                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
418         if (memcg)
419                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
420         rcu_read_unlock();
421         return ino;
422 }
423
424 static struct mem_cgroup_per_zone *
425 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
426 {
427         int nid = page_to_nid(page);
428         int zid = page_zonenum(page);
429
430         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
431 }
432
433 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
434 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
435 {
436         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
437 }
438
439 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
440 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
441 {
442         int nid = page_to_nid(page);
443         int zid = page_zonenum(page);
444
445         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
446 }
447
448 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
449                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
450                                          unsigned long new_usage_in_excess)
451 {
452         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
453         struct rb_node *parent = NULL;
454         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
455
456         if (mz->on_tree)
457                 return;
458
459         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
460         if (!mz->usage_in_excess)
461                 return;
462         while (*p) {
463                 parent = *p;
464                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
465                                         tree_node);
466                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
467                         p = &(*p)->rb_left;
468                 /*
469                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
470                  * limit by the same amount
471                  */
472                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
473                         p = &(*p)->rb_right;
474         }
475         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
476         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
477         mz->on_tree = true;
478 }
479
480 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
481                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
482 {
483         if (!mz->on_tree)
484                 return;
485         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
486         mz->on_tree = false;
487 }
488
489 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
490                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
491 {
492         unsigned long flags;
493
494         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
495         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
496         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
497 }
498
499 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
500 {
501         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
502         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
503         unsigned long excess = 0;
504
505         if (nr_pages > soft_limit)
506                 excess = nr_pages - soft_limit;
507
508         return excess;
509 }
510
511 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
512 {
513         unsigned long excess;
514         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
515         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
516
517         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
518         /*
519          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
520          * because their event counter is not touched.
521          */
522         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
523                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
524                 excess = soft_limit_excess(memcg);
525                 /*
526                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
527                  * mem is over its softlimit.
528                  */
529                 if (excess || mz->on_tree) {
530                         unsigned long flags;
531
532                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
533                         /* if on-tree, remove it */
534                         if (mz->on_tree)
535                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
536                         /*
537                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
538                          * If excess is 0, no tree ops.
539                          */
540                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
541                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
542                 }
543         }
544 }
545
546 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
547 {
548         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
549         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
550         int nid, zid;
551
552         for_each_node(nid) {
553                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
554                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
555                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
556                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
557                 }
558         }
559 }
560
561 static struct mem_cgroup_per_zone *
562 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
563 {
564         struct rb_node *rightmost = NULL;
565         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
566
567 retry:
568         mz = NULL;
569         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
570         if (!rightmost)
571                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
572
573         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
574         /*
575          * Remove the node now but someone else can add it back,
576          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
577          * position in the tree.
578          */
579         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
580         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
581             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
582                 goto retry;
583 done:
584         return mz;
585 }
586
587 static struct mem_cgroup_per_zone *
588 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
589 {
590         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
591
592         spin_lock_irq(&mctz->lock);
593         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
594         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
595         return mz;
596 }
597
598 /*
599  * Return page count for single (non recursive) @memcg.
600  *
601  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
602  *
603  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
604  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
605  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
606  * a periodic synchronization of counter in memcg's counter.
607  *
608  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
609  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
610  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
611  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
612  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
613  *
614  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
615  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
616  * common workload, threshold and synchronization as vmstat[] should be
617  * implemented.
618  */
619 static unsigned long
620 mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg, enum mem_cgroup_stat_index idx)
621 {
622         long val = 0;
623         int cpu;
624
625         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
626         for_each_possible_cpu(cpu)
627                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
628         /*
629          * Summing races with updates, so val may be negative.  Avoid exposing
630          * transient negative values.
631          */
632         if (val < 0)
633                 val = 0;
634         return val;
635 }
636
637 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
638                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
639 {
640         unsigned long val = 0;
641         int cpu;
642
643         for_each_possible_cpu(cpu)
644                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
645         return val;
646 }
647
648 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
649                                          struct page *page,
650                                          bool compound, int nr_pages)
651 {
652         /*
653          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
654          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
655          */
656         if (PageAnon(page))
657                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
658                                 nr_pages);
659         else
660                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
661                                 nr_pages);
662
663         if (compound) {
664                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
665                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
666                                 nr_pages);
667         }
668
669         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
670         if (nr_pages > 0)
671                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
672         else {
673                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
674                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
675         }
676
677         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
678 }
679
680 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
681                                                   int nid,
682                                                   unsigned int lru_mask)
683 {
684         unsigned long nr = 0;
685         int zid;
686
687         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
688
689         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
690                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
691                 enum lru_list lru;
692
693                 for_each_lru(lru) {
694                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
695                                 continue;
696                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
697                         nr += mz->lru_size[lru];
698                 }
699         }
700         return nr;
701 }
702
703 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
704                         unsigned int lru_mask)
705 {
706         unsigned long nr = 0;
707         int nid;
708
709         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
710                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
711         return nr;
712 }
713
714 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
715                                        enum mem_cgroup_events_target target)
716 {
717         unsigned long val, next;
718
719         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
720         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
721         /* from time_after() in jiffies.h */
722         if ((long)next - (long)val < 0) {
723                 switch (target) {
724                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
725                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
726                         break;
727                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
728                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
729                         break;
730                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
731                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
732                         break;
733                 default:
734                         break;
735                 }
736                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
737                 return true;
738         }
739         return false;
740 }
741
742 /*
743  * Check events in order.
744  *
745  */
746 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
747 {
748         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
749         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
750                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
751                 bool do_softlimit;
752                 bool do_numainfo __maybe_unused;
753
754                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
755                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
756 #if MAX_NUMNODES > 1
757                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
758                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
759 #endif
760                 mem_cgroup_threshold(memcg);
761                 if (unlikely(do_softlimit))
762                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
763 #if MAX_NUMNODES > 1
764                 if (unlikely(do_numainfo))
765                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
766 #endif
767         }
768 }
769
770 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
771 {
772         /*
773          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
774          * if it races with swapoff, page migration, etc.
775          * So this can be called with p == NULL.
776          */
777         if (unlikely(!p))
778                 return NULL;
779
780         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
781 }
782 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
783
784 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
785 {
786         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
787
788         rcu_read_lock();
789         do {
790                 /*
791                  * Page cache insertions can happen withou an
792                  * actual mm context, e.g. during disk probing
793                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
794                  */
795                 if (unlikely(!mm))
796                         memcg = root_mem_cgroup;
797                 else {
798                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
799                         if (unlikely(!memcg))
800                                 memcg = root_mem_cgroup;
801                 }
802         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
803         rcu_read_unlock();
804         return memcg;
805 }
806
807 /**
808  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
809  * @root: hierarchy root
810  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
811  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
812  *
813  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
814  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
815  *
816  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
817  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
818  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
819  *
820  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
821  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
822  * reclaimers operating on the same zone and priority.
823  */
824 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
825                                    struct mem_cgroup *prev,
826                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
827 {
828         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
829         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
830         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
831         struct mem_cgroup *pos = NULL;
832
833         if (mem_cgroup_disabled())
834                 return NULL;
835
836         if (!root)
837                 root = root_mem_cgroup;
838
839         if (prev && !reclaim)
840                 pos = prev;
841
842         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
843                 if (prev)
844                         goto out;
845                 return root;
846         }
847
848         rcu_read_lock();
849
850         if (reclaim) {
851                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
852
853                 mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
854                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
855
856                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
857                         goto out_unlock;
858
859                 while (1) {
860                         pos = READ_ONCE(iter->position);
861                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
862                                 break;
863                         /*
864                          * css reference reached zero, so iter->position will
865                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
866                          * rely on this happening soon, because ->css_released
867                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
868                          * might block it. So we clear iter->position right
869                          * away.
870                          */
871                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
872                 }
873         }
874
875         if (pos)
876                 css = &pos->css;
877
878         for (;;) {
879                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
880                 if (!css) {
881                         /*
882                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
883                          * new one might jump in right at the end of
884                          * the hierarchy - make sure they see at least
885                          * one group and restart from the beginning.
886                          */
887                         if (!prev)
888                                 continue;
889                         break;
890                 }
891
892                 /*
893                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
894                  * is provided by the caller, so we know it's alive
895                  * and kicking, and don't take an extra reference.
896                  */
897                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
898
899                 if (css == &root->css)
900                         break;
901
902                 if (css_tryget(css)) {
903                         /*
904                          * Make sure the memcg is initialized:
905                          * mem_cgroup_css_online() orders the the
906                          * initialization against setting the flag.
907                          */
908                         if (smp_load_acquire(&memcg->initialized))
909                                 break;
910
911                         css_put(css);
912                 }
913
914                 memcg = NULL;
915         }
916
917         if (reclaim) {
918                 /*
919                  * The position could have already been updated by a competing
920                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
921                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
922                  */
923                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
924
925                 if (pos)
926                         css_put(&pos->css);
927
928                 if (!memcg)
929                         iter->generation++;
930                 else if (!prev)
931                         reclaim->generation = iter->generation;
932         }
933
934 out_unlock:
935         rcu_read_unlock();
936 out:
937         if (prev && prev != root)
938                 css_put(&prev->css);
939
940         return memcg;
941 }
942
943 /**
944  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
945  * @root: hierarchy root
946  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
947  */
948 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
949                            struct mem_cgroup *prev)
950 {
951         if (!root)
952                 root = root_mem_cgroup;
953         if (prev && prev != root)
954                 css_put(&prev->css);
955 }
956
957 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
958 {
959         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
960         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
961         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
962         int nid, zid;
963         int i;
964
965         while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg))) {
966                 for_each_node(nid) {
967                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
968                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
969                                 for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
970                                         iter = &mz->iter[i];
971                                         cmpxchg(&iter->position,
972                                                 dead_memcg, NULL);
973                                 }
974                         }
975                 }
976         }
977 }
978
979 /*
980  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
981  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
982  * be used for reference counting.
983  */
984 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
985         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
986              iter != NULL;                              \
987              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
988
989 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
990         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
991              iter != NULL;                              \
992              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
993
994 /**
995  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
996  * @zone: zone of the wanted lruvec
997  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
998  *
999  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1000  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1001  * is disabled.
1002  */
1003 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1004                                       struct mem_cgroup *memcg)
1005 {
1006         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1007         struct lruvec *lruvec;
1008
1009         if (mem_cgroup_disabled()) {
1010                 lruvec = &zone->lruvec;
1011                 goto out;
1012         }
1013
1014         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
1015         lruvec = &mz->lruvec;
1016 out:
1017         /*
1018          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1019          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1020          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1021          */
1022         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1023                 lruvec->zone = zone;
1024         return lruvec;
1025 }
1026
1027 /**
1028  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1029  * @page: the page
1030  * @zone: zone of the page
1031  *
1032  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1033  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1034  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1035  */
1036 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1037 {
1038         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1039         struct mem_cgroup *memcg;
1040         struct lruvec *lruvec;
1041
1042         if (mem_cgroup_disabled()) {
1043                 lruvec = &zone->lruvec;
1044                 goto out;
1045         }
1046
1047         memcg = page->mem_cgroup;
1048         /*
1049          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1050          * possibly migrated - before they are charged.
1051          */
1052         if (!memcg)
1053                 memcg = root_mem_cgroup;
1054
1055         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1056         lruvec = &mz->lruvec;
1057 out:
1058         /*
1059          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1060          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1061          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1062          */
1063         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1064                 lruvec->zone = zone;
1065         return lruvec;
1066 }
1067
1068 /**
1069  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1070  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1071  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1072  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1073  *
1074  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1075  * lru list.
1076  */
1077 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1078                                 int nr_pages)
1079 {
1080         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1081         unsigned long *lru_size;
1082
1083         if (mem_cgroup_disabled())
1084                 return;
1085
1086         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1087         lru_size = mz->lru_size + lru;
1088         *lru_size += nr_pages;
1089         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1090 }
1091
1092 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1093 {
1094         struct mem_cgroup *task_memcg;
1095         struct task_struct *p;
1096         bool ret;
1097
1098         p = find_lock_task_mm(task);
1099         if (p) {
1100                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1101                 task_unlock(p);
1102         } else {
1103                 /*
1104                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1105                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1106                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1107                  */
1108                 rcu_read_lock();
1109                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1110                 css_get(&task_memcg->css);
1111                 rcu_read_unlock();
1112         }
1113         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1114         css_put(&task_memcg->css);
1115         return ret;
1116 }
1117
1118 /**
1119  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1120  * @memcg: the memory cgroup
1121  *
1122  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1123  * pages.
1124  */
1125 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1126 {
1127         unsigned long margin = 0;
1128         unsigned long count;
1129         unsigned long limit;
1130
1131         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1132         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1133         if (count < limit)
1134                 margin = limit - count;
1135
1136         if (do_memsw_account()) {
1137                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1138                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1139                 if (count <= limit)
1140                         margin = min(margin, limit - count);
1141         }
1142
1143         return margin;
1144 }
1145
1146 /*
1147  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1148  *
1149  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1150  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1151  * caused by "move".
1152  */
1153 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1154 {
1155         struct mem_cgroup *from;
1156         struct mem_cgroup *to;
1157         bool ret = false;
1158         /*
1159          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1160          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1161          */
1162         spin_lock(&mc.lock);
1163         from = mc.from;
1164         to = mc.to;
1165         if (!from)
1166                 goto unlock;
1167
1168         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1169                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1170 unlock:
1171         spin_unlock(&mc.lock);
1172         return ret;
1173 }
1174
1175 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1176 {
1177         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1178                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1179                         DEFINE_WAIT(wait);
1180                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1181                         /* moving charge context might have finished. */
1182                         if (mc.moving_task)
1183                                 schedule();
1184                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1185                         return true;
1186                 }
1187         }
1188         return false;
1189 }
1190
1191 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1192 /**
1193  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1194  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1195  * @p: Task that is going to be killed
1196  *
1197  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1198  * enabled
1199  */
1200 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1201 {
1202         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1203         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1204         struct mem_cgroup *iter;
1205         unsigned int i;
1206
1207         mutex_lock(&oom_info_lock);
1208         rcu_read_lock();
1209
1210         if (p) {
1211                 pr_info("Task in ");
1212                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1213                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1214         } else {
1215                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1216         }
1217
1218         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1219         pr_cont("\n");
1220
1221         rcu_read_unlock();
1222
1223         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1224                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1225                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1226         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1227                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1228                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1229         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1230                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1231                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1232
1233         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1234                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1235                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1236                 pr_cont(":");
1237
1238                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1239                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
1240                                 continue;
1241                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1242                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1243                 }
1244
1245                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1246                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1247                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1248
1249                 pr_cont("\n");
1250         }
1251         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1252 }
1253
1254 /*
1255  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1256  * 1(self count) if no children.
1257  */
1258 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1259 {
1260         int num = 0;
1261         struct mem_cgroup *iter;
1262
1263         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1264                 num++;
1265         return num;
1266 }
1267
1268 /*
1269  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1270  */
1271 static unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1272 {
1273         unsigned long limit;
1274
1275         limit = memcg->memory.limit;
1276         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1277                 unsigned long memsw_limit;
1278
1279                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1280                 limit = min(limit + total_swap_pages, memsw_limit);
1281         }
1282         return limit;
1283 }
1284
1285 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1286                                      int order)
1287 {
1288         struct oom_control oc = {
1289                 .zonelist = NULL,
1290                 .nodemask = NULL,
1291                 .gfp_mask = gfp_mask,
1292                 .order = order,
1293         };
1294         struct mem_cgroup *iter;
1295         unsigned long chosen_points = 0;
1296         unsigned long totalpages;
1297         unsigned int points = 0;
1298         struct task_struct *chosen = NULL;
1299
1300         mutex_lock(&oom_lock);
1301
1302         /*
1303          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1304          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1305          * quickly exit and free its memory.
1306          */
1307         if (fatal_signal_pending(current) || task_will_free_mem(current)) {
1308                 mark_oom_victim(current);
1309                 goto unlock;
1310         }
1311
1312         check_panic_on_oom(&oc, CONSTRAINT_MEMCG, memcg);
1313         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) ? : 1;
1314         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1315                 struct css_task_iter it;
1316                 struct task_struct *task;
1317
1318                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1319                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1320                         switch (oom_scan_process_thread(&oc, task, totalpages)) {
1321                         case OOM_SCAN_SELECT:
1322                                 if (chosen)
1323                                         put_task_struct(chosen);
1324                                 chosen = task;
1325                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1326                                 get_task_struct(chosen);
1327                                 /* fall through */
1328                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1329                                 continue;
1330                         case OOM_SCAN_ABORT:
1331                                 css_task_iter_end(&it);
1332                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1333                                 if (chosen)
1334                                         put_task_struct(chosen);
1335                                 goto unlock;
1336                         case OOM_SCAN_OK:
1337                                 break;
1338                         };
1339                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1340                         if (!points || points < chosen_points)
1341                                 continue;
1342                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1343                         if (points == chosen_points &&
1344                             thread_group_leader(chosen))
1345                                 continue;
1346
1347                         if (chosen)
1348                                 put_task_struct(chosen);
1349                         chosen = task;
1350                         chosen_points = points;
1351                         get_task_struct(chosen);
1352                 }
1353                 css_task_iter_end(&it);
1354         }
1355
1356         if (chosen) {
1357                 points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1358                 oom_kill_process(&oc, chosen, points, totalpages, memcg,
1359                                  "Memory cgroup out of memory");
1360         }
1361 unlock:
1362         mutex_unlock(&oom_lock);
1363 }
1364
1365 #if MAX_NUMNODES > 1
1366
1367 /**
1368  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1369  * @memcg: the target memcg
1370  * @nid: the node ID to be checked.
1371  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1372  *
1373  * This function returns whether the specified memcg contains any
1374  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1375  * pages in the node.
1376  */
1377 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1378                 int nid, bool noswap)
1379 {
1380         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1381                 return true;
1382         if (noswap || !total_swap_pages)
1383                 return false;
1384         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1385                 return true;
1386         return false;
1387
1388 }
1389
1390 /*
1391  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1392  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1393  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1394  *
1395  */
1396 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1397 {
1398         int nid;
1399         /*
1400          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1401          * pagein/pageout changes since the last update.
1402          */
1403         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1404                 return;
1405         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1406                 return;
1407
1408         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1409         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1410
1411         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1412
1413                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1414                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1415         }
1416
1417         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1418         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1419 }
1420
1421 /*
1422  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1423  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1424  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1425  *
1426  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1427  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1428  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1429  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1430  *
1431  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1432  */
1433 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1434 {
1435         int node;
1436
1437         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1438         node = memcg->last_scanned_node;
1439
1440         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1441         if (node == MAX_NUMNODES)
1442                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1443         /*
1444          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1445          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1446          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1447          * we use curret node.
1448          */
1449         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1450                 node = numa_node_id();
1451
1452         memcg->last_scanned_node = node;
1453         return node;
1454 }
1455 #else
1456 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1457 {
1458         return 0;
1459 }
1460 #endif
1461
1462 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1463                                    struct zone *zone,
1464                                    gfp_t gfp_mask,
1465                                    unsigned long *total_scanned)
1466 {
1467         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1468         int total = 0;
1469         int loop = 0;
1470         unsigned long excess;
1471         unsigned long nr_scanned;
1472         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1473                 .zone = zone,
1474                 .priority = 0,
1475         };
1476
1477         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1478
1479         while (1) {
1480                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1481                 if (!victim) {
1482                         loop++;
1483                         if (loop >= 2) {
1484                                 /*
1485                                  * If we have not been able to reclaim
1486                                  * anything, it might because there are
1487                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1488                                  */
1489                                 if (!total)
1490                                         break;
1491                                 /*
1492                                  * We want to do more targeted reclaim.
1493                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1494                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1495                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1496                                  */
1497                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1498                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1499                                         break;
1500                         }
1501                         continue;
1502                 }
1503                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1504                                                      zone, &nr_scanned);
1505                 *total_scanned += nr_scanned;
1506                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1507                         break;
1508         }
1509         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1510         return total;
1511 }
1512
1513 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1514 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1515         .name = "memcg_oom_lock",
1516 };
1517 #endif
1518
1519 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1520
1521 /*
1522  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1523  * If someone is running, return false.
1524  */
1525 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1526 {
1527         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1528
1529         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1530
1531         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1532                 if (iter->oom_lock) {
1533                         /*
1534                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1535                          * so we cannot give a lock.
1536                          */
1537                         failed = iter;
1538                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1539                         break;
1540                 } else
1541                         iter->oom_lock = true;
1542         }
1543
1544         if (failed) {
1545                 /*
1546                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1547                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1548                  */
1549                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1550                         if (iter == failed) {
1551                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1552                                 break;
1553                         }
1554                         iter->oom_lock = false;
1555                 }
1556         } else
1557                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1558
1559         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1560
1561         return !failed;
1562 }
1563
1564 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1565 {
1566         struct mem_cgroup *iter;
1567
1568         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1569         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1570         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1571                 iter->oom_lock = false;
1572         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1573 }
1574
1575 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1576 {
1577         struct mem_cgroup *iter;
1578
1579         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1580         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1581                 iter->under_oom++;
1582         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1583 }
1584
1585 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1586 {
1587         struct mem_cgroup *iter;
1588
1589         /*
1590          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1591          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1592          */
1593         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1594         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1595                 if (iter->under_oom > 0)
1596                         iter->under_oom--;
1597         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1598 }
1599
1600 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1601
1602 struct oom_wait_info {
1603         struct mem_cgroup *memcg;
1604         wait_queue_t    wait;
1605 };
1606
1607 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1608         unsigned mode, int sync, void *arg)
1609 {
1610         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1611         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1612         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1613
1614         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1615         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1616
1617         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1618             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1619                 return 0;
1620         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1621 }
1622
1623 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1624 {
1625         /*
1626          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1627          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1628          * this function is called as a result of userland actions
1629          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1630          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1631          * triggering notification.
1632          */
1633         if (memcg && memcg->under_oom)
1634                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1635 }
1636
1637 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1638 {
1639         if (!current->memcg_may_oom)
1640                 return;
1641         /*
1642          * We are in the middle of the charge context here, so we
1643          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1644          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1645          *
1646          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1647          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1648          * invocation might not even be necessary.
1649          *
1650          * That's why we don't do anything here except remember the
1651          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1652          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1653          * and when we know whether the fault was overall successful.
1654          */
1655         css_get(&memcg->css);
1656         current->memcg_in_oom = memcg;
1657         current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1658         current->memcg_oom_order = order;
1659 }
1660
1661 /**
1662  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1663  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1664  *
1665  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1666  * handler was enabled.
1667  *
1668  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1669  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1670  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1671  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1672  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1673  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1674  *
1675  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1676  * completed, %false otherwise.
1677  */
1678 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1679 {
1680         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1681         struct oom_wait_info owait;
1682         bool locked;
1683
1684         /* OOM is global, do not handle */
1685         if (!memcg)
1686                 return false;
1687
1688         if (!handle || oom_killer_disabled)
1689                 goto cleanup;
1690
1691         owait.memcg = memcg;
1692         owait.wait.flags = 0;
1693         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1694         owait.wait.private = current;
1695         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1696
1697         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1698         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1699
1700         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1701
1702         if (locked)
1703                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1704
1705         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1706                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1707                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1708                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1709                                          current->memcg_oom_order);
1710         } else {
1711                 schedule();
1712                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1713                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1714         }
1715
1716         if (locked) {
1717                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1718                 /*
1719                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1720                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1721                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1722                  */
1723                 memcg_oom_recover(memcg);
1724         }
1725 cleanup:
1726         current->memcg_in_oom = NULL;
1727         css_put(&memcg->css);
1728         return true;
1729 }
1730
1731 /**
1732  * mem_cgroup_begin_page_stat - begin a page state statistics transaction
1733  * @page: page that is going to change accounted state
1734  *
1735  * This function must mark the beginning of an accounted page state
1736  * change to prevent double accounting when the page is concurrently
1737  * being moved to another memcg:
1738  *
1739  *   memcg = mem_cgroup_begin_page_stat(page);
1740  *   if (TestClearPageState(page))
1741  *     mem_cgroup_update_page_stat(memcg, state, -1);
1742  *   mem_cgroup_end_page_stat(memcg);
1743  */
1744 struct mem_cgroup *mem_cgroup_begin_page_stat(struct page *page)
1745 {
1746         struct mem_cgroup *memcg;
1747         unsigned long flags;
1748
1749         /*
1750          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1751          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1752          * because page moving starts with an RCU grace period.
1753          *
1754          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1755          * the page state that is going to change is the only thing
1756          * preventing the page from being uncharged.
1757          * E.g. end-writeback clearing PageWriteback(), which allows
1758          * migration to go ahead and uncharge the page before the
1759          * account transaction might be complete.
1760          */
1761         rcu_read_lock();
1762
1763         if (mem_cgroup_disabled())
1764                 return NULL;
1765 again:
1766         memcg = page->mem_cgroup;
1767         if (unlikely(!memcg))
1768                 return NULL;
1769
1770         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1771                 return memcg;
1772
1773         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1774         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1775                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1776                 goto again;
1777         }
1778
1779         /*
1780          * When charge migration first begins, we can have locked and
1781          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1782          * the task who has the lock for mem_cgroup_end_page_stat().
1783          */
1784         memcg->move_lock_task = current;
1785         memcg->move_lock_flags = flags;
1786
1787         return memcg;
1788 }
1789 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_begin_page_stat);
1790
1791 /**
1792  * mem_cgroup_end_page_stat - finish a page state statistics transaction
1793  * @memcg: the memcg that was accounted against
1794  */
1795 void mem_cgroup_end_page_stat(struct mem_cgroup *memcg)
1796 {
1797         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1798                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1799
1800                 memcg->move_lock_task = NULL;
1801                 memcg->move_lock_flags = 0;
1802
1803                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1804         }
1805
1806         rcu_read_unlock();
1807 }
1808 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_end_page_stat);
1809
1810 /*
1811  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1812  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1813  */
1814 #define CHARGE_BATCH    32U
1815 struct memcg_stock_pcp {
1816         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1817         unsigned int nr_pages;
1818         struct work_struct work;
1819         unsigned long flags;
1820 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1821 };
1822 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1823 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1824
1825 /**
1826  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1827  * @memcg: memcg to consume from.
1828  * @nr_pages: how many pages to charge.
1829  *
1830  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1831  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1832  * service an allocation will refill the stock.
1833  *
1834  * returns true if successful, false otherwise.
1835  */
1836 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1837 {
1838         struct memcg_stock_pcp *stock;
1839         bool ret = false;
1840
1841         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1842                 return ret;
1843
1844         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1845         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1846                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1847                 ret = true;
1848         }
1849         put_cpu_var(memcg_stock);
1850         return ret;
1851 }
1852
1853 /*
1854  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1855  */
1856 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1857 {
1858         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1859
1860         if (stock->nr_pages) {
1861                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1862                 if (do_memsw_account())
1863                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1864                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1865                 stock->nr_pages = 0;
1866         }
1867         stock->cached = NULL;
1868 }
1869
1870 /*
1871  * This must be called under preempt disabled or must be called by
1872  * a thread which is pinned to local cpu.
1873  */
1874 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1875 {
1876         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1877         drain_stock(stock);
1878         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1879 }
1880
1881 /*
1882  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1883  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1884  */
1885 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1886 {
1887         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1888
1889         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1890                 drain_stock(stock);
1891                 stock->cached = memcg;
1892         }
1893         stock->nr_pages += nr_pages;
1894         put_cpu_var(memcg_stock);
1895 }
1896
1897 /*
1898  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1899  * of the hierarchy under it.
1900  */
1901 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1902 {
1903         int cpu, curcpu;
1904
1905         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1906         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1907                 return;
1908         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1909         get_online_cpus();
1910         curcpu = get_cpu();
1911         for_each_online_cpu(cpu) {
1912                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1913                 struct mem_cgroup *memcg;
1914
1915                 memcg = stock->cached;
1916                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1917                         continue;
1918                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1919                         continue;
1920                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1921                         if (cpu == curcpu)
1922                                 drain_local_stock(&stock->work);
1923                         else
1924                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1925                 }
1926         }
1927         put_cpu();
1928         put_online_cpus();
1929         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1930 }
1931
1932 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
1933                                         unsigned long action,
1934                                         void *hcpu)
1935 {
1936         int cpu = (unsigned long)hcpu;
1937         struct memcg_stock_pcp *stock;
1938
1939         if (action == CPU_ONLINE)
1940                 return NOTIFY_OK;
1941
1942         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
1943                 return NOTIFY_OK;
1944
1945         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1946         drain_stock(stock);
1947         return NOTIFY_OK;
1948 }
1949
1950 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
1951                          unsigned int nr_pages,
1952                          gfp_t gfp_mask)
1953 {
1954         do {
1955                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
1956                         continue;
1957                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
1958                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
1959         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1960 }
1961
1962 static void high_work_func(struct work_struct *work)
1963 {
1964         struct mem_cgroup *memcg;
1965
1966         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
1967         reclaim_high(memcg, CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
1968 }
1969
1970 /*
1971  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
1972  * and reclaims memory over the high limit.
1973  */
1974 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
1975 {
1976         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
1977         struct mem_cgroup *memcg;
1978
1979         if (likely(!nr_pages))
1980                 return;
1981
1982         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1983         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
1984         css_put(&memcg->css);
1985         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
1986 }
1987
1988 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1989                       unsigned int nr_pages)
1990 {
1991         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1992         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1993         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1994         struct page_counter *counter;
1995         unsigned long nr_reclaimed;
1996         bool may_swap = true;
1997         bool drained = false;
1998
1999         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2000                 return 0;
2001 retry:
2002         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2003                 return 0;
2004
2005         if (!do_memsw_account() ||
2006             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2007                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2008                         goto done_restock;
2009                 if (do_memsw_account())
2010                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2011                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2012         } else {
2013                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2014                 may_swap = false;
2015         }
2016
2017         if (batch > nr_pages) {
2018                 batch = nr_pages;
2019                 goto retry;
2020         }
2021
2022         /*
2023          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2024          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2025          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2026          * free their memory.
2027          */
2028         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2029                      fatal_signal_pending(current) ||
2030                      current->flags & PF_EXITING))
2031                 goto force;
2032
2033         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2034                 goto nomem;
2035
2036         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2037                 goto nomem;
2038
2039         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
2040
2041         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2042                                                     gfp_mask, may_swap);
2043
2044         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2045                 goto retry;
2046
2047         if (!drained) {
2048                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2049                 drained = true;
2050                 goto retry;
2051         }
2052
2053         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2054                 goto nomem;
2055         /*
2056          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2057          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2058          * before killing the task.
2059          *
2060          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2061          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2062          * to regular pages anyway in case of failure.
2063          */
2064         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2065                 goto retry;
2066         /*
2067          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2068          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2069          */
2070         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2071                 goto retry;
2072
2073         if (nr_retries--)
2074                 goto retry;
2075
2076         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2077                 goto force;
2078
2079         if (fatal_signal_pending(current))
2080                 goto force;
2081
2082         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
2083
2084         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2085                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2086 nomem:
2087         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2088                 return -ENOMEM;
2089 force:
2090         /*
2091          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2092          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2093          * temporarily by force charging it.
2094          */
2095         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2096         if (do_memsw_account())
2097                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2098         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2099
2100         return 0;
2101
2102 done_restock:
2103         css_get_many(&memcg->css, batch);
2104         if (batch > nr_pages)
2105                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2106
2107         /*
2108          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2109          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2110          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2111          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2112          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2113          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2114          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2115          */
2116         do {
2117                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2118                         /* Don't bother a random interrupted task */
2119                         if (in_interrupt()) {
2120                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2121                                 break;
2122                         }
2123                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2124                         set_notify_resume(current);
2125                         break;
2126                 }
2127         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2128
2129         return 0;
2130 }
2131
2132 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2133 {
2134         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2135                 return;
2136
2137         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2138         if (do_memsw_account())
2139                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2140
2141         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2142 }
2143
2144 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2145 {
2146         struct zone *zone = page_zone(page);
2147
2148         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2149         if (PageLRU(page)) {
2150                 struct lruvec *lruvec;
2151
2152                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2153                 ClearPageLRU(page);
2154                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2155                 *isolated = 1;
2156         } else
2157                 *isolated = 0;
2158 }
2159
2160 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2161 {
2162         struct zone *zone = page_zone(page);
2163
2164         if (isolated) {
2165                 struct lruvec *lruvec;
2166
2167                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2168                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2169                 SetPageLRU(page);
2170                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2171         }
2172         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2173 }
2174
2175 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2176                           bool lrucare)
2177 {
2178         int isolated;
2179
2180         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2181
2182         /*
2183          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2184          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2185          */
2186         if (lrucare)
2187                 lock_page_lru(page, &isolated);
2188
2189         /*
2190          * Nobody should be changing or seriously looking at
2191          * page->mem_cgroup at this point:
2192          *
2193          * - the page is uncharged
2194          *
2195          * - the page is off-LRU
2196          *
2197          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2198          *   a locked page table
2199          *
2200          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2201          *   have the page locked
2202          */
2203         page->mem_cgroup = memcg;
2204
2205         if (lrucare)
2206                 unlock_page_lru(page, isolated);
2207 }
2208
2209 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2210 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2211 {
2212         int id, size;
2213         int err;
2214
2215         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2216                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2217         if (id < 0)
2218                 return id;
2219
2220         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2221                 return id;
2222
2223         /*
2224          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2225          * so we have to grow them.
2226          */
2227         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2228
2229         size = 2 * (id + 1);
2230         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2231                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2232         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2233                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2234
2235         err = memcg_update_all_caches(size);
2236         if (!err)
2237                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2238         if (!err)
2239                 memcg_nr_cache_ids = size;
2240
2241         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2242
2243         if (err) {
2244                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2245                 return err;
2246         }
2247         return id;
2248 }
2249
2250 static void memcg_free_cache_id(int id)
2251 {
2252         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2253 }
2254
2255 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2256         struct mem_cgroup *memcg;
2257         struct kmem_cache *cachep;
2258         struct work_struct work;
2259 };
2260
2261 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2262 {
2263         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2264                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2265         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2266         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2267
2268         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2269
2270         css_put(&memcg->css);
2271         kfree(cw);
2272 }
2273
2274 /*
2275  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2276  */
2277 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2278                                                struct kmem_cache *cachep)
2279 {
2280         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2281
2282         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2283         if (!cw)
2284                 return;
2285
2286         css_get(&memcg->css);
2287
2288         cw->memcg = memcg;
2289         cw->cachep = cachep;
2290         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2291
2292         schedule_work(&cw->work);
2293 }
2294
2295 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2296                                              struct kmem_cache *cachep)
2297 {
2298         /*
2299          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2300          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2301          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2302          *
2303          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2304          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2305          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2306          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2307          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2308          */
2309         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2310         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2311         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2312 }
2313
2314 /*
2315  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2316  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2317  *
2318  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
2319  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
2320  * in a workqueue.
2321  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
2322  * the original cache.
2323  *
2324  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
2325  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
2326  */
2327 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
2328 {
2329         struct mem_cgroup *memcg;
2330         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2331         int kmemcg_id;
2332
2333         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2334
2335         if (cachep->flags & SLAB_ACCOUNT)
2336                 gfp |= __GFP_ACCOUNT;
2337
2338         if (!(gfp & __GFP_ACCOUNT))
2339                 return cachep;
2340
2341         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2342                 return cachep;
2343
2344         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2345         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2346         if (kmemcg_id < 0)
2347                 goto out;
2348
2349         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2350         if (likely(memcg_cachep))
2351                 return memcg_cachep;
2352
2353         /*
2354          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2355          * context), we could be be predictable and return right away.
2356          * This would guarantee that the allocation being performed
2357          * already belongs in the new cache.
2358          *
2359          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2360          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2361          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2362          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2363          * defer everything.
2364          */
2365         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2366 out:
2367         css_put(&memcg->css);
2368         return cachep;
2369 }
2370
2371 void __memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2372 {
2373         if (!is_root_cache(cachep))
2374                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2375 }
2376
2377 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2378                               struct mem_cgroup *memcg)
2379 {
2380         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2381         struct page_counter *counter;
2382         int ret;
2383
2384         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
2385                 return 0;
2386
2387         if (!page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter))
2388                 return -ENOMEM;
2389
2390         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2391         if (ret) {
2392                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2393                 return ret;
2394         }
2395
2396         page->mem_cgroup = memcg;
2397
2398         return 0;
2399 }
2400
2401 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2402 {
2403         struct mem_cgroup *memcg;
2404         int ret;
2405
2406         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2407         ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2408         css_put(&memcg->css);
2409         return ret;
2410 }
2411
2412 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2413 {
2414         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2415         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2416
2417         if (!memcg)
2418                 return;
2419
2420         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2421
2422         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2423         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2424         if (do_memsw_account())
2425                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2426
2427         page->mem_cgroup = NULL;
2428         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2429 }
2430 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2431
2432 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2433
2434 /*
2435  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2436  * zone->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2437  */
2438 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2439 {
2440         int i;
2441
2442         if (mem_cgroup_disabled())
2443                 return;
2444
2445         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2446                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2447
2448         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2449                        HPAGE_PMD_NR);
2450 }
2451 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2452
2453 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2454 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2455                                          bool charge)
2456 {
2457         int val = (charge) ? 1 : -1;
2458         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2459 }
2460
2461 /**
2462  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2463  * @entry: swap entry to be moved
2464  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2465  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2466  *
2467  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2468  * as the mem_cgroup's id of @from.
2469  *
2470  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2471  *
2472  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2473  * both res and memsw, and called css_get().
2474  */
2475 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2476                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2477 {
2478         unsigned short old_id, new_id;
2479
2480         old_id = mem_cgroup_id(from);
2481         new_id = mem_cgroup_id(to);
2482
2483         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2484                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2485                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2486                 return 0;
2487         }
2488         return -EINVAL;
2489 }
2490 #else
2491 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2492                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2493 {
2494         return -EINVAL;
2495 }
2496 #endif
2497
2498 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2499
2500 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2501                                    unsigned long limit)
2502 {
2503         unsigned long curusage;
2504         unsigned long oldusage;
2505         bool enlarge = false;
2506         int retry_count;
2507         int ret;
2508
2509         /*
2510          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2511          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2512          * of # of children which we should visit in this loop.
2513          */
2514         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2515                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2516
2517         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2518
2519         do {
2520                 if (signal_pending(current)) {
2521                         ret = -EINTR;
2522                         break;
2523                 }
2524
2525                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2526                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2527                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2528                         ret = -EINVAL;
2529                         break;
2530                 }
2531                 if (limit > memcg->memory.limit)
2532                         enlarge = true;
2533                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2534                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2535
2536                 if (!ret)
2537                         break;
2538
2539                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2540
2541                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2542                 /* Usage is reduced ? */
2543                 if (curusage >= oldusage)
2544                         retry_count--;
2545                 else
2546                         oldusage = curusage;
2547         } while (retry_count);
2548
2549         if (!ret && enlarge)
2550                 memcg_oom_recover(memcg);
2551
2552         return ret;
2553 }
2554
2555 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2556                                          unsigned long limit)
2557 {
2558         unsigned long curusage;
2559         unsigned long oldusage;
2560         bool enlarge = false;
2561         int retry_count;
2562         int ret;
2563
2564         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2565         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2566                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2567
2568         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2569
2570         do {
2571                 if (signal_pending(current)) {
2572                         ret = -EINTR;
2573                         break;
2574                 }
2575
2576                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2577                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2578                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2579                         ret = -EINVAL;
2580                         break;
2581                 }
2582                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2583                         enlarge = true;
2584                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2585                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2586
2587                 if (!ret)
2588                         break;
2589
2590                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2591
2592                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2593                 /* Usage is reduced ? */
2594                 if (curusage >= oldusage)
2595                         retry_count--;
2596                 else
2597                         oldusage = curusage;
2598         } while (retry_count);
2599
2600         if (!ret && enlarge)
2601                 memcg_oom_recover(memcg);
2602
2603         return ret;
2604 }
2605
2606 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
2607                                             gfp_t gfp_mask,
2608                                             unsigned long *total_scanned)
2609 {
2610         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2611         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
2612         unsigned long reclaimed;
2613         int loop = 0;
2614         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
2615         unsigned long excess;
2616         unsigned long nr_scanned;
2617
2618         if (order > 0)
2619                 return 0;
2620
2621         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
2622         /*
2623          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2624          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2625          * pressure
2626          */
2627         do {
2628                 if (next_mz)
2629                         mz = next_mz;
2630                 else
2631                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2632                 if (!mz)
2633                         break;
2634
2635                 nr_scanned = 0;
2636                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
2637                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2638                 nr_reclaimed += reclaimed;
2639                 *total_scanned += nr_scanned;
2640                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2641                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2642
2643                 /*
2644                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2645                  * it is time to move on to the next cgroup
2646                  */
2647                 next_mz = NULL;
2648                 if (!reclaimed)
2649                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2650
2651                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2652                 /*
2653                  * One school of thought says that we should not add
2654                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2655                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2656                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2657                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2658                  * term TODO.
2659                  */
2660                 /* If excess == 0, no tree ops */
2661                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2662                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2663                 css_put(&mz->memcg->css);
2664                 loop++;
2665                 /*
2666                  * Could not reclaim anything and there are no more
2667                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2668                  * reclaiming anything.
2669                  */
2670                 if (!nr_reclaimed &&
2671                         (next_mz == NULL ||
2672                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2673                         break;
2674         } while (!nr_reclaimed);
2675         if (next_mz)
2676                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2677         return nr_reclaimed;
2678 }
2679
2680 /*
2681  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2682  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2683  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2684  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2685  */
2686 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2687 {
2688         bool ret;
2689
2690         /*
2691          * The lock does not prevent addition or deletion of children, but
2692          * it prevents a new child from being initialized based on this
2693          * parent in css_online(), so it's enough to decide whether
2694          * hierarchically inherited attributes can still be changed or not.
2695          */
2696         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
2697
2698         rcu_read_lock();
2699         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2700         rcu_read_unlock();
2701         return ret;
2702 }
2703
2704 /*
2705  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
2706  * the rest to the parent.
2707  *
2708  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2709  */
2710 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2711 {
2712         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2713
2714         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2715         lru_add_drain_all();
2716         /* try to free all pages in this cgroup */
2717         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2718                 int progress;
2719
2720                 if (signal_pending(current))
2721                         return -EINTR;
2722
2723                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2724                                                         GFP_KERNEL, true);
2725                 if (!progress) {
2726                         nr_retries--;
2727                         /* maybe some writeback is necessary */
2728                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2729                 }
2730
2731         }
2732
2733         return 0;
2734 }
2735
2736 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2737                                             char *buf, size_t nbytes,
2738                                             loff_t off)
2739 {
2740         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2741
2742         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2743                 return -EINVAL;
2744         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2745 }
2746
2747 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2748                                      struct cftype *cft)
2749 {
2750         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2751 }
2752
2753 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2754                                       struct cftype *cft, u64 val)
2755 {
2756         int retval = 0;
2757         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2758         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2759
2760         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
2761
2762         if (memcg->use_hierarchy == val)
2763                 goto out;
2764
2765         /*
2766          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2767          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2768          * occur, provided the current cgroup has no children.
2769          *
2770          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2771          * set if there are no children.
2772          */
2773         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2774                                 (val == 1 || val == 0)) {
2775                 if (!memcg_has_children(memcg))
2776                         memcg->use_hierarchy = val;
2777                 else
2778                         retval = -EBUSY;
2779         } else
2780                 retval = -EINVAL;
2781
2782 out:
2783         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
2784
2785         return retval;
2786 }
2787
2788 static unsigned long tree_stat(struct mem_cgroup *memcg,
2789                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
2790 {
2791         struct mem_cgroup *iter;
2792         unsigned long val = 0;
2793
2794         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2795                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
2796
2797         return val;
2798 }
2799
2800 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2801 {
2802         unsigned long val;
2803
2804         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2805                 val = tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
2806                 val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
2807                 if (swap)
2808                         val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
2809         } else {
2810                 if (!swap)
2811                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2812                 else
2813                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2814         }
2815         return val;
2816 }
2817
2818 enum {
2819         RES_USAGE,
2820         RES_LIMIT,
2821         RES_MAX_USAGE,
2822         RES_FAILCNT,
2823         RES_SOFT_LIMIT,
2824 };
2825
2826 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2827                                struct cftype *cft)
2828 {
2829         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2830         struct page_counter *counter;
2831
2832         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2833         case _MEM:
2834                 counter = &memcg->memory;
2835                 break;
2836         case _MEMSWAP:
2837                 counter = &memcg->memsw;
2838                 break;
2839         case _KMEM:
2840                 counter = &memcg->kmem;
2841                 break;
2842         default:
2843                 BUG();
2844         }
2845
2846         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2847         case RES_USAGE:
2848                 if (counter == &memcg->memory)
2849                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
2850                 if (counter == &memcg->memsw)
2851                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
2852                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2853         case RES_LIMIT:
2854                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2855         case RES_MAX_USAGE:
2856                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2857         case RES_FAILCNT:
2858                 return counter->failcnt;
2859         case RES_SOFT_LIMIT:
2860                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2861         default:
2862                 BUG();
2863         }
2864 }
2865
2866 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2867 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
2868                                unsigned long nr_pages)
2869 {
2870         int err = 0;
2871         int memcg_id;
2872
2873         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2874         BUG_ON(memcg->kmem_acct_activated);
2875         BUG_ON(memcg->kmem_acct_active);
2876
2877         /*
2878          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
2879          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
2880          * already joined.
2881          *
2882          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
2883          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
2884          * place, which makes the value quite meaningless.
2885          *
2886          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
2887          * of course permitted.
2888          */
2889         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
2890         if (cgroup_is_populated(memcg->css.cgroup) ||
2891             (memcg->use_hierarchy && memcg_has_children(memcg)))
2892                 err = -EBUSY;
2893         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
2894         if (err)
2895                 goto out;
2896
2897         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2898         if (memcg_id < 0) {
2899                 err = memcg_id;
2900                 goto out;
2901         }
2902
2903         /*
2904          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got
2905          * activated yet, so this should succeed.
2906          */
2907         err = page_counter_limit(&memcg->kmem, nr_pages);
2908         VM_BUG_ON(err);
2909
2910         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2911         /*
2912          * A memory cgroup is considered kmem-active as soon as it gets
2913          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2914          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2915          * patched.
2916          */
2917         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2918         memcg->kmem_acct_activated = true;
2919         memcg->kmem_acct_active = true;
2920 out:
2921         return err;
2922 }
2923
2924 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2925                                    unsigned long limit)
2926 {
2927         int ret;
2928
2929         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2930         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
2931                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, limit);
2932         else
2933                 ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
2934         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2935         return ret;
2936 }
2937
2938 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2939 {
2940         int ret = 0;
2941         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2942
2943         if (!parent)
2944                 return 0;
2945
2946         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2947         /*
2948          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
2949          * after this point, because it has at least one child already.
2950          */
2951         if (memcg_kmem_is_active(parent))
2952                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
2953         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2954         return ret;
2955 }
2956 #else
2957 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2958                                    unsigned long limit)
2959 {
2960         return -EINVAL;
2961 }
2962 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2963
2964 /*
2965  * The user of this function is...
2966  * RES_LIMIT.
2967  */
2968 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
2969                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2970 {
2971         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2972         unsigned long nr_pages;
2973         int ret;
2974
2975         buf = strstrip(buf);
2976         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
2977         if (ret)
2978                 return ret;
2979
2980         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
2981         case RES_LIMIT:
2982                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
2983                         ret = -EINVAL;
2984                         break;
2985                 }
2986                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
2987                 case _MEM:
2988                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
2989                         break;
2990                 case _MEMSWAP:
2991                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
2992                         break;
2993                 case _KMEM:
2994                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
2995                         break;
2996                 }
2997                 break;
2998         case RES_SOFT_LIMIT:
2999                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3000                 ret = 0;
3001                 break;
3002         }
3003         return ret ?: nbytes;
3004 }
3005
3006 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3007                                 size_t nbytes, loff_t off)
3008 {
3009         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3010         struct page_counter *counter;
3011
3012         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3013         case _MEM:
3014                 counter = &memcg->memory;
3015                 break;
3016         case _MEMSWAP:
3017                 counter = &memcg->memsw;
3018                 break;
3019         case _KMEM:
3020                 counter = &memcg->kmem;
3021                 break;
3022         default:
3023                 BUG();
3024         }
3025
3026         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3027         case RES_MAX_USAGE:
3028                 page_counter_reset_watermark(counter);
3029                 break;
3030         case RES_FAILCNT:
3031                 counter->failcnt = 0;
3032                 break;
3033         default:
3034                 BUG();
3035         }
3036
3037         return nbytes;
3038 }
3039
3040 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3041                                         struct cftype *cft)
3042 {
3043         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3044 }
3045
3046 #ifdef CONFIG_MMU
3047 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3048                                         struct cftype *cft, u64 val)
3049 {
3050         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3051
3052         if (val & ~MOVE_MASK)
3053                 return -EINVAL;
3054
3055         /*
3056          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3057          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3058          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3059          * affect task migrations starting after the change.
3060          */
3061         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3062         return 0;
3063 }
3064 #else
3065 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3066                                         struct cftype *cft, u64 val)
3067 {
3068         return -ENOSYS;
3069 }
3070 #endif
3071
3072 #ifdef CONFIG_NUMA
3073 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3074 {
3075         struct numa_stat {
3076                 const char *name;
3077                 unsigned int lru_mask;
3078         };
3079
3080         static const struct numa_stat stats[] = {
3081                 { "total", LRU_ALL },
3082                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3083                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3084                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3085         };
3086         const struct numa_stat *stat;
3087         int nid;
3088         unsigned long nr;
3089         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3090
3091         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3092                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3093                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3094                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3095                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3096                                                           stat->lru_mask);
3097                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3098                 }
3099                 seq_putc(m, '\n');
3100         }
3101
3102         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3103                 struct mem_cgroup *iter;
3104
3105                 nr = 0;
3106                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3107                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3108                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3109                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3110                         nr = 0;
3111                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3112                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3113                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3114                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3115                 }
3116                 seq_putc(m, '\n');
3117         }
3118
3119         return 0;
3120 }
3121 #endif /* CONFIG_NUMA */
3122
3123 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3124 {
3125         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3126         unsigned long memory, memsw;
3127         struct mem_cgroup *mi;
3128         unsigned int i;
3129
3130         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3131                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3132         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3133                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3134         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3135
3136         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3137                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3138                         continue;
3139                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3140                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3141         }
3142
3143         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3144                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3145                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3146
3147         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3148                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3149                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3150
3151         /* Hierarchical information */
3152         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3153         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3154                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3155                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3156         }
3157         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3158                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3159         if (do_memsw_account())
3160                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3161                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3162
3163         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3164                 unsigned long long val = 0;
3165
3166                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3167                         continue;
3168                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3169                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3170                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3171         }
3172
3173         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3174                 unsigned long long val = 0;
3175
3176                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3177                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3178                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3179                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3180         }
3181
3182         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3183                 unsigned long long val = 0;
3184
3185                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3186                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3187                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3188         }
3189
3190 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3191         {
3192                 int nid, zid;
3193                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3194                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3195                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3196                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3197
3198                 for_each_online_node(nid)
3199                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3200                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
3201                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3202
3203                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3204                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3205                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3206                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3207                         }
3208                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3209                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3210                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3211                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3212         }
3213 #endif
3214
3215         return 0;
3216 }
3217
3218 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3219                                       struct cftype *cft)
3220 {
3221         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3222
3223         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3224 }
3225
3226 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3227                                        struct cftype *cft, u64 val)
3228 {
3229         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3230
3231         if (val > 100)
3232                 return -EINVAL;
3233
3234         if (css->parent)
3235                 memcg->swappiness = val;
3236         else
3237                 vm_swappiness = val;
3238
3239         return 0;
3240 }
3241
3242 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3243 {
3244         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3245         unsigned long usage;
3246         int i;
3247
3248         rcu_read_lock();
3249         if (!swap)
3250                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3251         else
3252                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3253
3254         if (!t)
3255                 goto unlock;
3256
3257         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3258
3259         /*
3260          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3261          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3262          * call of __mem_cgroup_threshold().
3263          */
3264         i = t->current_threshold;
3265
3266         /*
3267          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3268          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3269          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3270          * only one element of the array here.
3271          */
3272         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3273                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3274
3275         /* i = current_threshold + 1 */
3276         i++;
3277
3278         /*
3279          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3280          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3281          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3282          * only one element of the array here.
3283          */
3284         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3285                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3286
3287         /* Update current_threshold */
3288         t->current_threshold = i - 1;
3289 unlock:
3290         rcu_read_unlock();
3291 }
3292
3293 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3294 {
3295         while (memcg) {
3296                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3297                 if (do_memsw_account())
3298                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3299
3300                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3301         }
3302 }
3303
3304 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3305 {
3306         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3307         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3308
3309         if (_a->threshold > _b->threshold)
3310                 return 1;
3311
3312         if (_a->threshold < _b->threshold)
3313                 return -1;
3314
3315         return 0;
3316 }
3317
3318 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3319 {
3320         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3321
3322         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3323
3324         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3325                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3326
3327         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3328         return 0;
3329 }
3330
3331 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3332 {
3333         struct mem_cgroup *iter;
3334
3335         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3336                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3337 }
3338
3339 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3340         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3341 {
3342         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3343         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3344         unsigned long threshold;
3345         unsigned long usage;
3346         int i, size, ret;
3347
3348         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3349         if (ret)
3350                 return ret;
3351
3352         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3353
3354         if (type == _MEM) {
3355                 thresholds = &memcg->thresholds;
3356                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3357         } else if (type == _MEMSWAP) {
3358                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3359                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3360         } else
3361                 BUG();
3362
3363         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3364         if (thresholds->primary)
3365                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3366
3367         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3368
3369         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3370         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3371                         GFP_KERNEL);
3372         if (!new) {
3373                 ret = -ENOMEM;
3374                 goto unlock;
3375         }
3376         new->size = size;
3377
3378         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3379         if (thresholds->primary) {
3380                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3381                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3382         }
3383
3384         /* Add new threshold */
3385         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3386         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3387
3388         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3389         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3390                         compare_thresholds, NULL);
3391
3392         /* Find current threshold */
3393         new->current_threshold = -1;
3394         for (i = 0; i < size; i++) {
3395                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3396                         /*
3397                          * new->current_threshold will not be used until
3398                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3399                          * it here.
3400                          */
3401                         ++new->current_threshold;
3402                 } else
3403                         break;
3404         }
3405
3406         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3407         kfree(thresholds->spare);
3408         thresholds->spare = thresholds->primary;
3409
3410         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3411
3412         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3413         synchronize_rcu();
3414
3415 unlock:
3416         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3417
3418         return ret;
3419 }
3420
3421 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3422         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3423 {
3424         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3425 }
3426
3427 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3428         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3429 {
3430         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3431 }
3432
3433 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3434         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3435 {
3436         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3437         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3438         unsigned long usage;
3439         int i, j, size;
3440
3441         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3442
3443         if (type == _MEM) {
3444                 thresholds = &memcg->thresholds;
3445                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3446         } else if (type == _MEMSWAP) {
3447                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3448                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3449         } else
3450                 BUG();
3451
3452         if (!thresholds->primary)
3453                 goto unlock;
3454
3455         /* Check if a threshold crossed before removing */
3456         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3457
3458         /* Calculate new number of threshold */
3459         size = 0;
3460         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3461                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3462                         size++;
3463         }
3464
3465         new = thresholds->spare;
3466
3467         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3468         if (!size) {
3469                 kfree(new);
3470                 new = NULL;
3471                 goto swap_buffers;
3472         }
3473
3474         new->size = size;
3475
3476         /* Copy thresholds and find current threshold */
3477         new->current_threshold = -1;
3478         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3479                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3480                         continue;
3481
3482                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3483                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3484                         /*
3485                          * new->current_threshold will not be used
3486                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3487                          * it here.
3488                          */
3489                         ++new->current_threshold;
3490                 }
3491                 j++;
3492         }
3493
3494 swap_buffers:
3495         /* Swap primary and spare array */
3496         thresholds->spare = thresholds->primary;
3497         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3498         if (!new) {
3499                 kfree(thresholds->spare);
3500                 thresholds->spare = NULL;
3501         }
3502
3503         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3504
3505         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3506         synchronize_rcu();
3507 unlock:
3508         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3509 }
3510
3511 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3512         struct eventfd_ctx *eventfd)
3513 {
3514         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3515 }
3516
3517 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3518         struct eventfd_ctx *eventfd)
3519 {
3520         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3521 }
3522
3523 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3524         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3525 {
3526         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3527
3528         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3529         if (!event)
3530                 return -ENOMEM;
3531
3532         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3533
3534         event->eventfd = eventfd;
3535         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3536
3537         /* already in OOM ? */
3538         if (memcg->under_oom)
3539                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3540         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3541
3542         return 0;
3543 }
3544
3545 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3546         struct eventfd_ctx *eventfd)
3547 {
3548         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3549
3550         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3551
3552         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3553                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3554                         list_del(&ev->list);
3555                         kfree(ev);
3556                 }
3557         }
3558
3559         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3560 }
3561
3562 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3563 {
3564         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3565
3566         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3567         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3568         return 0;
3569 }
3570
3571 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3572         struct cftype *cft, u64 val)
3573 {
3574         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3575
3576         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3577         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3578                 return -EINVAL;
3579
3580         memcg->oom_kill_disable = val;
3581         if (!val)
3582                 memcg_oom_recover(memcg);
3583
3584         return 0;
3585 }
3586
3587 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3588 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
3589 {
3590         int ret;
3591
3592         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
3593         if (ret)
3594                 return ret;
3595
3596         return tcp_init_cgroup(memcg, ss);
3597 }
3598
3599 static void memcg_deactivate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3600 {
3601         struct cgroup_subsys_state *css;
3602         struct mem_cgroup *parent, *child;
3603         int kmemcg_id;
3604
3605         if (!memcg->kmem_acct_active)
3606                 return;
3607
3608         /*
3609          * Clear the 'active' flag before clearing memcg_caches arrays entries.
3610          * Since we take the slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches(), it
3611          * guarantees no cache will be created for this cgroup after we are
3612          * done (see memcg_create_kmem_cache()).
3613          */
3614         memcg->kmem_acct_active = false;
3615
3616         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
3617
3618         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3619         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3620
3621         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3622         if (!parent)
3623                 parent = root_mem_cgroup;
3624
3625         /*
3626          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3627          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3628          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3629          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3630          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3631          * memcg_drain_all_list_lrus().
3632          */
3633         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3634                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3635                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3636                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3637                 if (!memcg->use_hierarchy)
3638                         break;
3639         }
3640         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
3641
3642         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3643 }
3644
3645 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3646 {
3647         if (memcg->kmem_acct_activated) {
3648                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
3649                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3650                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
3651         }
3652         tcp_destroy_cgroup(memcg);
3653 }
3654 #else
3655 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
3656 {
3657         return 0;
3658 }
3659
3660 static void memcg_deactivate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3661 {
3662 }
3663
3664 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3665 {
3666 }
3667 #endif
3668
3669 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3670
3671 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3672 {
3673         return &memcg->cgwb_list;
3674 }
3675
3676 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3677 {
3678         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3679 }
3680
3681 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3682 {
3683         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3684 }
3685
3686 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3687 {
3688         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3689 }
3690
3691 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3692 {
3693         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3694
3695         if (!memcg->css.parent)
3696                 return NULL;
3697
3698         return &memcg->cgwb_domain;
3699 }
3700
3701 /**
3702  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3703  * @wb: bdi_writeback in question
3704  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3705  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3706  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3707  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3708  *
3709  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3710  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3711  * is a bit more involved.
3712  *
3713  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3714  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3715  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3716  * available memory in the system.  The caller should further cap
3717  * *@pheadroom accordingly.
3718  */
3719 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3720                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3721                          unsigned long *pwriteback)
3722 {
3723         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3724         struct mem_cgroup *parent;
3725
3726         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
3727
3728         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3729         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3730         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3731                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3732         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3733
3734         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3735                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3736                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3737
3738                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3739                 memcg = parent;
3740         }
3741 }
3742
3743 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3744
3745 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3746 {
3747         return 0;
3748 }
3749
3750 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3751 {
3752 }
3753
3754 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3755 {
3756 }
3757
3758 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3759
3760 /*
3761  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3762  *
3763  * "cgroup.event_control" implementation.
3764  *
3765  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3766  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3767  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3768  *
3769  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3770  * possible.
3771  */
3772
3773 /*
3774  * Unregister event and free resources.
3775  *
3776  * Gets called from workqueue.
3777  */
3778 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3779 {
3780         struct mem_cgroup_event *event =
3781                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3782         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3783
3784         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3785
3786         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3787
3788         /* Notify userspace the event is going away. */
3789         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3790
3791         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3792         kfree(event);
3793         css_put(&memcg->css);
3794 }
3795
3796 /*
3797  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3798  *
3799  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3800  */
3801 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3802                             int sync, void *key)
3803 {
3804         struct mem_cgroup_event *event =
3805                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3806         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3807         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3808
3809         if (flags & POLLHUP) {
3810                 /*
3811                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3812                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3813                  * for us.
3814                  *
3815                  * We can't race against event freeing since the other
3816                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3817                  * which we hold.
3818                  */
3819                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3820                 if (!list_empty(&event->list)) {
3821                         list_del_init(&event->list);
3822                         /*
3823                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3824                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3825                          */
3826                         schedule_work(&event->remove);
3827                 }
3828                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3829         }
3830
3831         return 0;
3832 }
3833
3834 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3835                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3836 {
3837         struct mem_cgroup_event *event =
3838                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3839
3840         event->wqh = wqh;
3841         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3842 }
3843
3844 /*
3845  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3846  *
3847  * Parse input and register new cgroup event handler.
3848  *
3849  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3850  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3851  */
3852 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3853                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3854 {
3855         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3856         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3857         struct mem_cgroup_event *event;
3858         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3859         unsigned int efd, cfd;
3860         struct fd efile;
3861         struct fd cfile;
3862         const char *name;
3863         char *endp;
3864         int ret;
3865
3866         buf = strstrip(buf);
3867
3868         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3869         if (*endp != ' ')
3870                 return -EINVAL;
3871         buf = endp + 1;
3872
3873         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3874         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3875                 return -EINVAL;
3876         buf = endp + 1;
3877
3878         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3879         if (!event)
3880                 return -ENOMEM;
3881
3882         event->memcg = memcg;
3883         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3884         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3885         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3886         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3887
3888         efile = fdget(efd);
3889         if (!efile.file) {
3890                 ret = -EBADF;
3891                 goto out_kfree;
3892         }
3893
3894         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3895         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3896                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3897                 goto out_put_efile;
3898         }
3899
3900         cfile = fdget(cfd);
3901         if (!cfile.file) {
3902                 ret = -EBADF;
3903                 goto out_put_eventfd;
3904         }
3905
3906         /* the process need read permission on control file */
3907         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3908         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3909         if (ret < 0)
3910                 goto out_put_cfile;
3911
3912         /*
3913          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3914          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3915          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3916          * is for compatibility anyway.
3917          *
3918          * DO NOT ADD NEW FILES.
3919          */
3920         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3921
3922         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3923                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3924                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3925         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3926                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3927                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3928         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3929                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3930                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3931         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3932                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3933                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3934         } else {
3935                 ret = -EINVAL;
3936                 goto out_put_cfile;
3937         }
3938
3939         /*
3940          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3941          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3942          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3943          */
3944         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3945                                                &memory_cgrp_subsys);
3946         ret = -EINVAL;
3947         if (IS_ERR(cfile_css))
3948                 goto out_put_cfile;
3949         if (cfile_css != css) {
3950                 css_put(cfile_css);
3951                 goto out_put_cfile;
3952         }
3953
3954         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
3955         if (ret)
3956                 goto out_put_css;
3957
3958         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
3959
3960         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3961         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
3962         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3963
3964         fdput(cfile);
3965         fdput(efile);
3966
3967         return nbytes;
3968
3969 out_put_css:
3970         css_put(css);
3971 out_put_cfile:
3972         fdput(cfile);
3973 out_put_eventfd:
3974         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3975 out_put_efile:
3976         fdput(efile);
3977 out_kfree:
3978         kfree(event);
3979
3980         return ret;
3981 }
3982
3983 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
3984         {
3985                 .name = "usage_in_bytes",
3986                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
3987                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3988         },
3989         {
3990                 .name = "max_usage_in_bytes",
3991                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
3992                 .write = mem_cgroup_reset,
3993                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3994         },
3995         {
3996                 .name = "limit_in_bytes",
3997                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
3998                 .write = mem_cgroup_write,
3999                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4000         },
4001         {
4002                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4003                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4004                 .write = mem_cgroup_write,
4005                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4006         },
4007         {
4008                 .name = "failcnt",
4009                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4010                 .write = mem_cgroup_reset,
4011                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4012         },
4013         {
4014                 .name = "stat",
4015                 .seq_show = memcg_stat_show,
4016         },
4017         {
4018                 .name = "force_empty",
4019                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4020         },
4021         {
4022                 .name = "use_hierarchy",
4023                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4024                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4025         },
4026         {
4027                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4028                 .write = memcg_write_event_control,
4029                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4030         },
4031         {
4032                 .name = "swappiness",
4033                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4034                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4035         },
4036         {
4037                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4038                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4039                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4040         },
4041         {
4042                 .name = "oom_control",
4043                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4044                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4045                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4046         },
4047         {
4048                 .name = "pressure_level",
4049         },
4050 #ifdef CONFIG_NUMA
4051         {
4052                 .name = "numa_stat",
4053                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4054         },
4055 #endif
4056 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4057         {
4058                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4059                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4060                 .write = mem_cgroup_write,
4061                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4062         },
4063         {
4064                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4065                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4066                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4067         },
4068         {
4069                 .name = "kmem.failcnt",
4070                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4071                 .write = mem_cgroup_reset,
4072                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4073         },
4074         {
4075                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4076                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4077                 .write = mem_cgroup_reset,
4078                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4079         },
4080 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4081         {
4082                 .name = "kmem.slabinfo",
4083                 .seq_start = slab_start,
4084                 .seq_next = slab_next,
4085                 .seq_stop = slab_stop,
4086                 .seq_show = memcg_slab_show,
4087         },
4088 #endif
4089 #endif
4090         { },    /* terminate */
4091 };
4092
4093 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4094 {
4095         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4096         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4097         int zone, tmp = node;
4098         /*
4099          * This routine is called against possible nodes.
4100          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4101          *
4102          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4103          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4104          *       function.
4105          */
4106         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4107                 tmp = -1;
4108         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4109         if (!pn)
4110                 return 1;
4111
4112         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4113                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4114                 lruvec_init(&mz->lruvec);
4115                 mz->usage_in_excess = 0;
4116                 mz->on_tree = false;
4117                 mz->memcg = memcg;
4118         }
4119         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4120         return 0;
4121 }
4122
4123 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4124 {
4125         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4126 }
4127
4128 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4129 {
4130         struct mem_cgroup *memcg;
4131         size_t size;
4132
4133         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4134         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4135
4136         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4137         if (!memcg)
4138                 return NULL;
4139
4140         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4141         if (!memcg->stat)
4142                 goto out_free;
4143
4144         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4145                 goto out_free_stat;
4146
4147         return memcg;
4148
4149 out_free_stat:
4150         free_percpu(memcg->stat);
4151 out_free:
4152         kfree(memcg);
4153         return NULL;
4154 }
4155
4156 /*
4157  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4158  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4159  *
4160  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4161  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4162  * it goes down to 0.
4163  *
4164  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4165  */
4166
4167 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4168 {
4169         int node;
4170
4171         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4172
4173         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4174
4175         for_each_node(node)
4176                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4177
4178         free_percpu(memcg->stat);
4179         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4180         kfree(memcg);
4181 }
4182
4183 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4184 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4185 {
4186         struct mem_cgroup *memcg;
4187         long error = -ENOMEM;
4188         int node;
4189
4190         memcg = mem_cgroup_alloc();
4191         if (!memcg)
4192                 return ERR_PTR(error);
4193
4194         for_each_node(node)
4195                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4196                         goto free_out;
4197
4198         /* root ? */
4199         if (parent_css == NULL) {
4200                 root_mem_cgroup = memcg;
4201                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4202                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4203                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4204                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4205                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4206         }
4207
4208         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4209         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4210         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4211         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4212         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4213         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4214         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4215         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4216         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4217 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4218         memcg->kmemcg_id = -1;
4219 #endif
4220 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4221         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4222 #endif
4223 #ifdef CONFIG_INET
4224         memcg->socket_pressure = jiffies;
4225 #endif
4226         return &memcg->css;
4227
4228 free_out:
4229         __mem_cgroup_free(memcg);
4230         return ERR_PTR(error);
4231 }
4232
4233 static int
4234 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4235 {
4236         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4237         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css->parent);
4238         int ret;
4239
4240         if (css->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
4241                 return -ENOSPC;
4242
4243         if (!parent)
4244                 return 0;
4245
4246         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4247
4248         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4249         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4250         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4251
4252         if (parent->use_hierarchy) {
4253                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4254                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4255                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4256                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4257                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4258
4259                 /*
4260                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
4261                  * core guarantees its existence.
4262                  */
4263         } else {
4264                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4265                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4266                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4267                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4268                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4269                 /*
4270                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4271                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4272                  * unfortunate state in our controller.
4273                  */
4274                 if (parent != root_mem_cgroup)
4275                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4276         }
4277         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4278
4279         ret = memcg_init_kmem(memcg, &memory_cgrp_subsys);
4280         if (ret)
4281                 return ret;
4282
4283 #ifdef CONFIG_INET
4284         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4285                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4286 #endif
4287
4288         /*
4289          * Make sure the memcg is initialized: mem_cgroup_iter()
4290          * orders reading memcg->initialized against its callers
4291          * reading the memcg members.
4292          */
4293         smp_store_release(&memcg->initialized, 1);
4294
4295         return 0;
4296 }
4297
4298 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4299 {
4300         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4301         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4302
4303         /*
4304          * Unregister events and notify userspace.
4305          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4306          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4307          */
4308         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4309         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4310                 list_del_init(&event->list);
4311                 schedule_work(&event->remove);
4312         }
4313         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4314
4315         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4316
4317         memcg_deactivate_kmem(memcg);
4318
4319         wb_memcg_offline(memcg);
4320 }
4321
4322 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4323 {
4324         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4325
4326         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4327 }
4328
4329 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4330 {
4331         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4332
4333         memcg_destroy_kmem(memcg);
4334 #ifdef CONFIG_INET
4335         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4336                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4337 #endif
4338         __mem_cgroup_free(memcg);
4339 }
4340
4341 /**
4342  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4343  * @css: the target css
4344  *
4345  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4346  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4347  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4348  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4349  * made visible again.
4350  *
4351  * The current implementation only resets the essential configurations.
4352  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4353  */
4354 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4355 {
4356         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4357
4358         mem_cgroup_resize_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4359         mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4360         memcg_update_kmem_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4361         memcg->low = 0;
4362         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4363         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4364         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4365 }
4366
4367 #ifdef CONFIG_MMU
4368 /* Handlers for move charge at task migration. */
4369 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4370 {
4371         int ret;
4372
4373         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4374         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4375         if (!ret) {
4376                 mc.precharge += count;
4377                 return ret;
4378         }
4379
4380         /* Try charges one by one with reclaim */
4381         while (count--) {
4382                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
4383                 if (ret)
4384                         return ret;
4385                 mc.precharge++;
4386                 cond_resched();
4387         }
4388         return 0;
4389 }
4390
4391 /**
4392  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4393  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4394  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4395  * @ptent: the pte to be checked
4396  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4397  *
4398  * Returns
4399  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4400  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4401  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4402  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4403  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4404  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4405  *     in target->ent.
4406  *
4407  * Called with pte lock held.
4408  */
4409 union mc_target {
4410         struct page     *page;
4411         swp_entry_t     ent;
4412 };
4413
4414 enum mc_target_type {
4415         MC_TARGET_NONE = 0,
4416         MC_TARGET_PAGE,
4417         MC_TARGET_SWAP,
4418 };
4419
4420 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4421                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4422 {
4423         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4424
4425         if (!page || !page_mapped(page))
4426                 return NULL;
4427         if (PageAnon(page)) {
4428                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4429                         return NULL;
4430         } else {
4431                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4432                         return NULL;
4433         }
4434         if (!get_page_unless_zero(page))
4435                 return NULL;
4436
4437         return page;
4438 }
4439
4440 #ifdef CONFIG_SWAP
4441 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4442                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4443 {
4444         struct page *page = NULL;
4445         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4446
4447         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4448                 return NULL;
4449         /*
4450          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4451          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4452          */
4453         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
4454         if (do_memsw_account())
4455                 entry->val = ent.val;
4456
4457         return page;
4458 }
4459 #else
4460 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4461                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4462 {
4463         return NULL;
4464 }
4465 #endif
4466
4467 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4468                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4469 {
4470         struct page *page = NULL;
4471         struct address_space *mapping;
4472         pgoff_t pgoff;
4473
4474         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4475                 return NULL;
4476         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4477                 return NULL;
4478
4479         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4480         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4481
4482         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4483 #ifdef CONFIG_SWAP
4484         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4485         if (shmem_mapping(mapping)) {
4486                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4487                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4488                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4489                         if (do_memsw_account())
4490                                 *entry = swp;
4491                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
4492                 }
4493         } else
4494                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4495 #else
4496         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4497 #endif
4498         return page;
4499 }
4500
4501 /**
4502  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4503  * @page: the page
4504  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
4505  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4506  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4507  *
4508  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4509  *
4510  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4511  * from old cgroup.
4512  */
4513 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4514                                    bool compound,
4515                                    struct mem_cgroup *from,
4516                                    struct mem_cgroup *to)
4517 {
4518         unsigned long flags;
4519         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4520         int ret;
4521         bool anon;
4522
4523         VM_BUG_ON(from == to);
4524         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4525         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4526
4527         /*
4528          * Prevent mem_cgroup_replace_page() from looking at
4529          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4530          */
4531         ret = -EBUSY;
4532         if (!trylock_page(page))
4533                 goto out;
4534
4535         ret = -EINVAL;
4536         if (page->mem_cgroup != from)
4537                 goto out_unlock;
4538
4539         anon = PageAnon(page);
4540
4541         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4542
4543         if (!anon && page_mapped(page)) {
4544                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4545                                nr_pages);
4546                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4547                                nr_pages);
4548         }
4549
4550         /*
4551          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4552          * mem_cgroup_update_page_stat() will serialize updates to PageDirty.
4553          * So mapping should be stable for dirty pages.
4554          */
4555         if (!anon && PageDirty(page)) {
4556                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4557
4558                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4559                         __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4560                                        nr_pages);
4561                         __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4562                                        nr_pages);
4563                 }
4564         }
4565
4566         if (PageWriteback(page)) {
4567                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4568                                nr_pages);
4569                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4570                                nr_pages);
4571         }
4572
4573         /*
4574          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4575          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4576          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4577          */
4578
4579         /* caller should have done css_get */
4580         page->mem_cgroup = to;
4581         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4582
4583         ret = 0;
4584
4585         local_irq_disable();
4586         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4587         memcg_check_events(to, page);
4588         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4589         memcg_check_events(from, page);
4590         local_irq_enable();
4591 out_unlock:
4592         unlock_page(page);
4593 out:
4594         return ret;
4595 }
4596
4597 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4598                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4599 {
4600         struct page *page = NULL;
4601         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4602         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4603
4604         if (pte_present(ptent))
4605                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4606         else if (is_swap_pte(ptent))
4607                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4608         else if (pte_none(ptent))
4609                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4610
4611         if (!page && !ent.val)
4612                 return ret;
4613         if (page) {
4614                 /*
4615                  * Do only loose check w/o serialization.
4616                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4617                  * not under LRU exclusion.
4618                  */
4619                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4620                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4621                         if (target)
4622                                 target->page = page;
4623                 }
4624                 if (!ret || !target)
4625                         put_page(page);
4626         }
4627         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4628         if (ent.val && !ret &&
4629             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4630                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4631                 if (target)
4632                         target->ent = ent;
4633         }
4634         return ret;
4635 }
4636
4637 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4638 /*
4639  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4640  * support them for now.
4641  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4642  */
4643 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4644                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4645 {
4646         struct page *page = NULL;
4647         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4648
4649         page = pmd_page(pmd);
4650         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4651         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4652                 return ret;
4653         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4654                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4655                 if (target) {
4656                         get_page(page);
4657                         target->page = page;
4658                 }
4659         }
4660         return ret;
4661 }
4662 #else
4663 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4664                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4665 {
4666         return MC_TARGET_NONE;
4667 }
4668 #endif
4669
4670 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4671                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4672                                         struct mm_walk *walk)
4673 {
4674         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4675         pte_t *pte;
4676         spinlock_t *ptl;
4677
4678         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl)) {
4679                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4680                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4681                 spin_unlock(ptl);
4682                 return 0;
4683         }
4684
4685         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4686                 return 0;
4687         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4688         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4689                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4690                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4691         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4692         cond_resched();
4693
4694         return 0;
4695 }
4696
4697 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4698 {
4699         unsigned long precharge;
4700
4701         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4702                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4703                 .mm = mm,
4704         };
4705         down_read(&mm->mmap_sem);
4706         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4707         up_read(&mm->mmap_sem);
4708
4709         precharge = mc.precharge;
4710         mc.precharge = 0;
4711
4712         return precharge;
4713 }
4714
4715 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4716 {
4717         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4718
4719         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4720         mc.moving_task = current;
4721         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4722 }
4723
4724 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4725 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4726 {
4727         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4728         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4729
4730         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4731         if (mc.precharge) {
4732                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4733                 mc.precharge = 0;
4734         }
4735         /*
4736          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4737          * we must uncharge here.
4738          */
4739         if (mc.moved_charge) {
4740                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4741                 mc.moved_charge = 0;
4742         }
4743         /* we must fixup refcnts and charges */
4744         if (mc.moved_swap) {
4745                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4746                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4747                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4748
4749                 /*
4750                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4751                  * should uncharge to->memory.
4752                  */
4753                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4754                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4755
4756                 css_put_many(&mc.from->css, mc.moved_swap);
4757
4758                 /* we've already done css_get(mc.to) */
4759                 mc.moved_swap = 0;
4760         }
4761         memcg_oom_recover(from);
4762         memcg_oom_recover(to);
4763         wake_up_all(&mc.waitq);
4764 }
4765
4766 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4767 {
4768         /*
4769          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4770          * task migration.
4771          */
4772         mc.moving_task = NULL;
4773         __mem_cgroup_clear_mc();
4774         spin_lock(&mc.lock);
4775         mc.from = NULL;
4776         mc.to = NULL;
4777         spin_unlock(&mc.lock);
4778 }
4779
4780 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4781 {
4782         struct cgroup_subsys_state *css;
4783         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
4784         struct mem_cgroup *from;
4785         struct task_struct *leader, *p;
4786         struct mm_struct *mm;
4787         unsigned long move_flags;
4788         int ret = 0;
4789
4790         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
4791         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
4792                 return 0;
4793
4794         /*
4795          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
4796          * where charge immigration is not used.  Perform charge
4797          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
4798          * multiple.
4799          */
4800         p = NULL;
4801         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
4802                 WARN_ON_ONCE(p);
4803                 p = leader;
4804                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4805         }
4806         if (!p)
4807                 return 0;
4808
4809         /*
4810          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
4811          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
4812          * So we need to save it, and keep it going.
4813          */
4814         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
4815         if (!move_flags)
4816                 return 0;
4817
4818         from = mem_cgroup_from_task(p);
4819
4820         VM_BUG_ON(from == memcg);
4821
4822         mm = get_task_mm(p);
4823         if (!mm)
4824                 return 0;
4825         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
4826         if (mm->owner == p) {
4827                 VM_BUG_ON(mc.from);
4828                 VM_BUG_ON(mc.to);
4829                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
4830                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
4831                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
4832
4833                 spin_lock(&mc.lock);
4834                 mc.from = from;
4835                 mc.to = memcg;
4836                 mc.flags = move_flags;
4837                 spin_unlock(&mc.lock);
4838                 /* We set mc.moving_task later */
4839
4840                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
4841                 if (ret)
4842                         mem_cgroup_clear_mc();
4843         }
4844         mmput(mm);
4845         return ret;
4846 }
4847
4848 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4849 {
4850         if (mc.to)
4851                 mem_cgroup_clear_mc();
4852 }
4853
4854 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
4855                                 unsigned long addr, unsigned long end,
4856                                 struct mm_walk *walk)
4857 {
4858         int ret = 0;
4859         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4860         pte_t *pte;
4861         spinlock_t *ptl;
4862         enum mc_target_type target_type;
4863         union mc_target target;
4864         struct page *page;
4865
4866         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl)) {
4867                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
4868                         spin_unlock(ptl);
4869                         return 0;
4870                 }
4871                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
4872                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
4873                         page = target.page;
4874                         if (!isolate_lru_page(page)) {
4875                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
4876                                                              mc.from, mc.to)) {
4877                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
4878                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
4879                                 }
4880                                 putback_lru_page(page);
4881                         }
4882                         put_page(page);
4883                 }
4884                 spin_unlock(ptl);
4885                 return 0;
4886         }
4887
4888         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4889                 return 0;
4890 retry:
4891         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4892         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
4893                 pte_t ptent = *(pte++);
4894                 swp_entry_t ent;
4895
4896                 if (!mc.precharge)
4897                         break;
4898
4899                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
4900                 case MC_TARGET_PAGE:
4901                         page = target.page;
4902                         /*
4903                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
4904                          * can be done but it would be too convoluted so simply
4905                          * ignore such a partial THP and keep it in original
4906                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
4907                          */
4908                         if (PageTransCompound(page))
4909                                 goto put;
4910                         if (isolate_lru_page(page))
4911                                 goto put;
4912                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
4913                                                 mc.from, mc.to)) {
4914                                 mc.precharge--;
4915                                 /* we uncharge from mc.from later. */
4916                                 mc.moved_charge++;
4917                         }
4918                         putback_lru_page(page);
4919 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
4920                         put_page(page);
4921                         break;
4922                 case MC_TARGET_SWAP:
4923                         ent = target.ent;
4924                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
4925                                 mc.precharge--;
4926                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
4927                                 mc.moved_swap++;
4928                         }
4929                         break;
4930                 default:
4931                         break;
4932                 }
4933         }
4934         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4935         cond_resched();
4936
4937         if (addr != end) {
4938                 /*
4939                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
4940                  * We try charge one by one, but don't do any additional
4941                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
4942                  * phase.
4943                  */
4944                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
4945                 if (!ret)
4946                         goto retry;
4947         }
4948
4949         return ret;
4950 }
4951
4952 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
4953 {
4954         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
4955                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
4956                 .mm = mm,
4957         };
4958
4959         lru_add_drain_all();
4960         /*
4961          * Signal mem_cgroup_begin_page_stat() to take the memcg's
4962          * move_lock while we're moving its pages to another memcg.
4963          * Then wait for already started RCU-only updates to finish.
4964          */
4965         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
4966         synchronize_rcu();
4967 retry:
4968         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
4969                 /*
4970                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
4971                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
4972                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
4973                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
4974                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
4975                  */
4976                 __mem_cgroup_clear_mc();
4977                 cond_resched();
4978                 goto retry;
4979         }
4980         /*
4981          * When we have consumed all precharges and failed in doing
4982          * additional charge, the page walk just aborts.
4983          */
4984         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_move_charge_walk);
4985         up_read(&mm->mmap_sem);
4986         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
4987 }
4988
4989 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_taskset *tset)
4990 {
4991         struct cgroup_subsys_state *css;
4992         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset, &css);
4993         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
4994
4995         if (mm) {
4996                 if (mc.to)
4997                         mem_cgroup_move_charge(mm);
4998                 mmput(mm);
4999         }
5000         if (mc.to)
5001                 mem_cgroup_clear_mc();
5002 }
5003 #else   /* !CONFIG_MMU */
5004 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5005 {
5006         return 0;
5007 }
5008 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5009 {
5010 }
5011 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_taskset *tset)
5012 {
5013 }
5014 #endif
5015
5016 /*
5017  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5018  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5019  * attempt.
5020  */
5021 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5022 {
5023         /*
5024          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5025          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5026          * on for the root memcg is enough.
5027          */
5028         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5029                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5030         else
5031                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5032 }
5033
5034 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5035                                struct cftype *cft)
5036 {
5037         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5038
5039         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5040 }
5041
5042 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5043 {
5044         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5045         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5046
5047         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5048                 seq_puts(m, "max\n");
5049         else
5050                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5051
5052         return 0;
5053 }
5054
5055 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5056                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5057 {
5058         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5059         unsigned long low;
5060         int err;
5061
5062         buf = strstrip(buf);
5063         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5064         if (err)
5065                 return err;
5066
5067         memcg->low = low;
5068
5069         return nbytes;
5070 }
5071
5072 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5073 {
5074         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5075         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5076
5077         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5078                 seq_puts(m, "max\n");
5079         else
5080                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5081
5082         return 0;
5083 }
5084
5085 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5086                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5087 {
5088         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5089         unsigned long high;
5090         int err;
5091
5092         buf = strstrip(buf);
5093         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5094         if (err)
5095                 return err;
5096
5097         memcg->high = high;
5098
5099         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5100         return nbytes;
5101 }
5102
5103 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5104 {
5105         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5106         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5107
5108         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5109                 seq_puts(m, "max\n");
5110         else
5111                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5112
5113         return 0;
5114 }
5115
5116 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5117                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5118 {
5119         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5120         unsigned long max;
5121         int err;
5122
5123         buf = strstrip(buf);
5124         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5125         if (err)
5126                 return err;
5127
5128         err = mem_cgroup_resize_limit(memcg, max);
5129         if (err)
5130                 return err;
5131
5132         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5133         return nbytes;
5134 }
5135
5136 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5137 {
5138         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5139
5140         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5141         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5142         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5143         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5144
5145         return 0;
5146 }
5147
5148 static struct cftype memory_files[] = {
5149         {
5150                 .name = "current",
5151                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5152                 .read_u64 = memory_current_read,
5153         },
5154         {
5155                 .name = "low",
5156                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5157                 .seq_show = memory_low_show,
5158                 .write = memory_low_write,
5159         },
5160         {
5161                 .name = "high",
5162                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5163                 .seq_show = memory_high_show,
5164                 .write = memory_high_write,
5165         },
5166         {
5167                 .name = "max",
5168                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5169                 .seq_show = memory_max_show,
5170                 .write = memory_max_write,
5171         },
5172         {
5173                 .name = "events",
5174                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5175                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5176                 .seq_show = memory_events_show,
5177         },
5178         { }     /* terminate */
5179 };
5180
5181 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5182         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5183         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5184         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5185         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5186         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5187         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5188         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5189         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5190         .attach = mem_cgroup_move_task,
5191         .bind = mem_cgroup_bind,
5192         .dfl_cftypes = memory_files,
5193         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5194         .early_init = 0,
5195 };
5196
5197 /**
5198  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5199  * @root: the highest ancestor to consider
5200  * @memcg: the memory cgroup to check
5201  *
5202  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5203  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5204  */
5205 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5206 {
5207         if (mem_cgroup_disabled())
5208                 return false;
5209
5210         /*
5211          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5212          * it's never low when looked at directly, and it is not
5213          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5214          */
5215
5216         if (memcg == root_mem_cgroup)
5217                 return false;
5218
5219         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5220                 return false;
5221
5222         while (memcg != root) {
5223                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5224
5225                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5226                         break;
5227
5228                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5229                         return false;
5230         }
5231         return true;
5232 }
5233
5234 /**
5235  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5236  * @page: page to charge
5237  * @mm: mm context of the victim
5238  * @gfp_mask: reclaim mode
5239  * @memcgp: charged memcg return
5240  *
5241  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5242  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5243  *
5244  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5245  * Otherwise, an error code is returned.
5246  *
5247  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5248  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5249  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5250  */
5251 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5252                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5253                           bool compound)
5254 {
5255         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5256         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5257         int ret = 0;
5258
5259         if (mem_cgroup_disabled())
5260                 goto out;
5261
5262         if (PageSwapCache(page)) {
5263                 /*
5264                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5265                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5266                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5267                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5268                  * in turn serializes uncharging.
5269                  */
5270                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5271                 if (page->mem_cgroup)
5272                         goto out;
5273
5274                 if (do_memsw_account()) {
5275                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5276                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5277
5278                         rcu_read_lock();
5279                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5280                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5281                                 memcg = NULL;
5282                         rcu_read_unlock();
5283                 }
5284         }
5285
5286         if (!memcg)
5287                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5288
5289         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5290
5291         css_put(&memcg->css);
5292 out:
5293         *memcgp = memcg;
5294         return ret;
5295 }
5296
5297 /**
5298  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5299  * @page: page to charge
5300  * @memcg: memcg to charge the page to
5301  * @lrucare: page might be on LRU already
5302  *
5303  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5304  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5305  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5306  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5307  *
5308  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5309  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5310  *
5311  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5312  */
5313 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5314                               bool lrucare, bool compound)
5315 {
5316         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5317
5318         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5319         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5320
5321         if (mem_cgroup_disabled())
5322                 return;
5323         /*
5324          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5325          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5326          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5327          */
5328         if (!memcg)
5329                 return;
5330
5331         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5332
5333         local_irq_disable();
5334         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5335         memcg_check_events(memcg, page);
5336         local_irq_enable();
5337
5338         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
5339                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5340                 /*
5341                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5342                  * let's not wait for it.  The page already received a
5343                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5344                  */
5345                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5346         }
5347 }
5348
5349 /**
5350  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5351  * @page: page to charge
5352  * @memcg: memcg to charge the page to
5353  *
5354  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5355  */
5356 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5357                 bool compound)
5358 {
5359         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5360
5361         if (mem_cgroup_disabled())
5362                 return;
5363         /*
5364          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5365          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5366          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5367          */
5368         if (!memcg)
5369                 return;
5370
5371         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5372 }
5373
5374 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5375                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5376                            unsigned long nr_huge, struct page *dummy_page)
5377 {
5378         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file;
5379         unsigned long flags;
5380
5381         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5382                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5383                 if (do_memsw_account())
5384                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5385                 memcg_oom_recover(memcg);
5386         }
5387
5388         local_irq_save(flags);
5389         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5390         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5391         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5392         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5393         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5394         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5395         local_irq_restore(flags);
5396
5397         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5398                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5399 }
5400
5401 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5402 {
5403         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5404         unsigned long nr_anon = 0;
5405         unsigned long nr_file = 0;
5406         unsigned long nr_huge = 0;
5407         unsigned long pgpgout = 0;
5408         struct list_head *next;
5409         struct page *page;
5410
5411         next = page_list->next;
5412         do {
5413                 unsigned int nr_pages = 1;
5414
5415                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5416                 next = page->lru.next;
5417
5418                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5419                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5420
5421                 if (!page->mem_cgroup)
5422                         continue;
5423
5424                 /*
5425                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5426                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5427                  * exclusive access to the page.
5428                  */
5429
5430                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5431                         if (memcg) {
5432                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5433                                                nr_huge, page);
5434                                 pgpgout = nr_anon = nr_file = nr_huge = 0;
5435                         }
5436                         memcg = page->mem_cgroup;
5437                 }
5438
5439                 if (PageTransHuge(page)) {
5440                         nr_pages <<= compound_order(page);
5441                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5442                         nr_huge += nr_pages;
5443                 }
5444
5445                 if (PageAnon(page))
5446                         nr_anon += nr_pages;
5447                 else
5448                         nr_file += nr_pages;
5449
5450                 page->mem_cgroup = NULL;
5451
5452                 pgpgout++;
5453         } while (next != page_list);
5454
5455         if (memcg)
5456                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5457                                nr_huge, page);
5458 }
5459
5460 /**
5461  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5462  * @page: page to uncharge
5463  *
5464  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5465  * mem_cgroup_commit_charge().
5466  */
5467 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5468 {
5469         if (mem_cgroup_disabled())
5470                 return;
5471
5472         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5473         if (!page->mem_cgroup)
5474                 return;
5475
5476         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5477         uncharge_list(&page->lru);
5478 }
5479
5480 /**
5481  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5482  * @page_list: list of pages to uncharge
5483  *
5484  * Uncharge a list of pages previously charged with
5485  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5486  */
5487 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5488 {
5489         if (mem_cgroup_disabled())
5490                 return;
5491
5492         if (!list_empty(page_list))
5493                 uncharge_list(page_list);
5494 }
5495
5496 /**
5497  * mem_cgroup_replace_page - migrate a charge to another page
5498  * @oldpage: currently charged page
5499  * @newpage: page to transfer the charge to
5500  *
5501  * Migrate the charge from @oldpage to @newpage.
5502  *
5503  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5504  * Either or both pages might be on the LRU already.
5505  */
5506 void mem_cgroup_replace_page(struct page *oldpage, struct page *newpage)
5507 {
5508         struct mem_cgroup *memcg;
5509         int isolated;
5510
5511         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5512         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5513         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5514         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5515                        newpage);
5516
5517         if (mem_cgroup_disabled())
5518                 return;
5519
5520         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5521         if (newpage->mem_cgroup)
5522                 return;
5523
5524         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
5525         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5526         if (!memcg)
5527                 return;
5528
5529         lock_page_lru(oldpage, &isolated);
5530         oldpage->mem_cgroup = NULL;
5531         unlock_page_lru(oldpage, isolated);
5532
5533         commit_charge(newpage, memcg, true);
5534 }
5535
5536 #ifdef CONFIG_INET
5537
5538 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
5539 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
5540
5541 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
5542 {
5543         struct mem_cgroup *memcg;
5544
5545         /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
5546          * filled. It won't however, necessarily happen from
5547          * process context. So the test for root memcg given
5548          * the current task's memcg won't help us in this case.
5549          *
5550          * Respecting the original socket's memcg is a better
5551          * decision in this case.
5552          */
5553         if (sk->sk_memcg) {
5554                 BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_memcg));
5555                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
5556                 return;
5557         }
5558
5559         rcu_read_lock();
5560         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
5561         if (memcg == root_mem_cgroup)
5562                 goto out;
5563 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5564         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcp_mem.active)
5565                 goto out;
5566 #endif
5567         if (css_tryget_online(&memcg->css))
5568                 sk->sk_memcg = memcg;
5569 out:
5570         rcu_read_unlock();
5571 }
5572 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
5573
5574 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
5575 {
5576         WARN_ON(!sk->sk_memcg);
5577         css_put(&sk->sk_memcg->css);
5578 }
5579
5580 /**
5581  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
5582  * @memcg: memcg to charge
5583  * @nr_pages: number of pages to charge
5584  *
5585  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
5586  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
5587  */
5588 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5589 {
5590         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
5591
5592 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5593         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5594                 struct page_counter *counter;
5595
5596                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcp_mem.memory_allocated,
5597                                             nr_pages, &counter)) {
5598                         memcg->tcp_mem.memory_pressure = 0;
5599                         return true;
5600                 }
5601                 page_counter_charge(&memcg->tcp_mem.memory_allocated, nr_pages);
5602                 memcg->tcp_mem.memory_pressure = 1;
5603                 return false;
5604         }
5605 #endif
5606         /* Don't block in the packet receive path */
5607         if (in_softirq())
5608                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
5609
5610         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
5611                 return true;
5612
5613         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
5614         return false;
5615 }
5616
5617 /**
5618  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
5619  * @memcg - memcg to uncharge
5620  * @nr_pages - number of pages to uncharge
5621  */
5622 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5623 {
5624 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5625         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5626                 page_counter_uncharge(&memcg->tcp_mem.memory_allocated,
5627                                       nr_pages);
5628                 return;
5629         }
5630 #endif
5631         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5632         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5633 }
5634
5635 #endif /* CONFIG_INET */
5636
5637 static int __init cgroup_memory(char *s)
5638 {
5639         char *token;
5640
5641         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
5642                 if (!*token)
5643                         continue;
5644                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
5645                         cgroup_memory_nosocket = true;
5646         }
5647         return 0;
5648 }
5649 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
5650
5651 /*
5652  * subsys_initcall() for memory controller.
5653  *
5654  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
5655  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
5656  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
5657  * be initialized from here.
5658  */
5659 static int __init mem_cgroup_init(void)
5660 {
5661         int cpu, node;
5662
5663         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
5664
5665         for_each_possible_cpu(cpu)
5666                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5667                           drain_local_stock);
5668
5669         for_each_node(node) {
5670                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5671                 int zone;
5672
5673                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5674                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5675
5676                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
5677                         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
5678
5679                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
5680                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
5681                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
5682                 }
5683                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5684         }
5685
5686         return 0;
5687 }
5688 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5689
5690 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5691 /**
5692  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5693  * @page: page whose memsw charge to transfer
5694  * @entry: swap entry to move the charge to
5695  *
5696  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5697  */
5698 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5699 {
5700         struct mem_cgroup *memcg;
5701         unsigned short oldid;
5702
5703         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5704         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5705
5706         if (!do_memsw_account())
5707                 return;
5708
5709         memcg = page->mem_cgroup;
5710
5711         /* Readahead page, never charged */
5712         if (!memcg)
5713                 return;
5714
5715         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5716         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5717         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5718
5719         page->mem_cgroup = NULL;
5720
5721         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5722                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5723
5724         /*
5725          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
5726          * mapping->tree_lock lock which is taken with interrupts-off. It is
5727          * important here to have the interrupts disabled because it is the
5728          * only synchronisation we have for udpating the per-CPU variables.
5729          */
5730         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5731         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, false, -1);
5732         memcg_check_events(memcg, page);
5733 }
5734
5735 /**
5736  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5737  * @entry: swap entry to uncharge
5738  *
5739  * Drop the memsw charge associated with @entry.
5740  */
5741 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5742 {
5743         struct mem_cgroup *memcg;
5744         unsigned short id;
5745
5746         if (!do_memsw_account())
5747                 return;
5748
5749         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5750         rcu_read_lock();
5751         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5752         if (memcg) {
5753                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5754                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5755                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5756                 css_put(&memcg->css);
5757         }
5758         rcu_read_unlock();
5759 }
5760
5761 /* for remember boot option*/
5762 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
5763 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
5764 #else
5765 static int really_do_swap_account __initdata;
5766 #endif
5767
5768 static int __init enable_swap_account(char *s)
5769 {
5770         if (!strcmp(s, "1"))
5771                 really_do_swap_account = 1;
5772         else if (!strcmp(s, "0"))
5773                 really_do_swap_account = 0;
5774         return 1;
5775 }
5776 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5777
5778 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
5779         {
5780                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
5781                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
5782                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5783         },
5784         {
5785                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
5786                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
5787                 .write = mem_cgroup_reset,
5788                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5789         },
5790         {
5791                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
5792                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
5793                 .write = mem_cgroup_write,
5794                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5795         },
5796         {
5797                 .name = "memsw.failcnt",
5798                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
5799                 .write = mem_cgroup_reset,
5800                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5801         },
5802         { },    /* terminate */
5803 };
5804
5805 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
5806 {
5807         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
5808                 do_swap_account = 1;
5809                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
5810                                                   memsw_cgroup_files));
5811         }
5812         return 0;
5813 }
5814 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
5815
5816 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */