]> git.karo-electronics.de Git - linux-beck.git/blob - mm/memcontrol.c
dccp: fix freeing skb too early for IPV6_RECVPKTINFO
[linux-beck.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/hugetlb.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/bit_spinlock.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/limits.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/rbtree.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/eventfd.h>
54 #include <linux/poll.h>
55 #include <linux/sort.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/seq_file.h>
58 #include <linux/vmpressure.h>
59 #include <linux/mm_inline.h>
60 #include <linux/swap_cgroup.h>
61 #include <linux/cpu.h>
62 #include <linux/oom.h>
63 #include <linux/lockdep.h>
64 #include <linux/file.h>
65 #include <linux/tracehook.h>
66 #include "internal.h"
67 #include <net/sock.h>
68 #include <net/ip.h>
69 #include "slab.h"
70
71 #include <asm/uaccess.h>
72
73 #include <trace/events/vmscan.h>
74
75 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
76 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
77
78 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
79
80 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
81
82 /* Socket memory accounting disabled? */
83 static bool cgroup_memory_nosocket;
84
85 /* Kernel memory accounting disabled? */
86 static bool cgroup_memory_nokmem;
87
88 /* Whether the swap controller is active */
89 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
90 int do_swap_account __read_mostly;
91 #else
92 #define do_swap_account         0
93 #endif
94
95 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
96 static bool do_memsw_account(void)
97 {
98         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
99 }
100
101 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
102         "cache",
103         "rss",
104         "rss_huge",
105         "mapped_file",
106         "dirty",
107         "writeback",
108         "swap",
109 };
110
111 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
112         "pgpgin",
113         "pgpgout",
114         "pgfault",
115         "pgmajfault",
116 };
117
118 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
119         "inactive_anon",
120         "active_anon",
121         "inactive_file",
122         "active_file",
123         "unevictable",
124 };
125
126 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
127 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
128 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
129
130 /*
131  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
132  * their hierarchy representation
133  */
134
135 struct mem_cgroup_tree_per_node {
136         struct rb_root rb_root;
137         spinlock_t lock;
138 };
139
140 struct mem_cgroup_tree {
141         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
142 };
143
144 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
145
146 /* for OOM */
147 struct mem_cgroup_eventfd_list {
148         struct list_head list;
149         struct eventfd_ctx *eventfd;
150 };
151
152 /*
153  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
154  */
155 struct mem_cgroup_event {
156         /*
157          * memcg which the event belongs to.
158          */
159         struct mem_cgroup *memcg;
160         /*
161          * eventfd to signal userspace about the event.
162          */
163         struct eventfd_ctx *eventfd;
164         /*
165          * Each of these stored in a list by the cgroup.
166          */
167         struct list_head list;
168         /*
169          * register_event() callback will be used to add new userspace
170          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
171          * on eventfd to send notification to userspace.
172          */
173         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
174                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
175         /*
176          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
177          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
178          * if you want provide notification functionality.
179          */
180         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
181                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
182         /*
183          * All fields below needed to unregister event when
184          * userspace closes eventfd.
185          */
186         poll_table pt;
187         wait_queue_head_t *wqh;
188         wait_queue_t wait;
189         struct work_struct remove;
190 };
191
192 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
193 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
194
195 /* Stuffs for move charges at task migration. */
196 /*
197  * Types of charges to be moved.
198  */
199 #define MOVE_ANON       0x1U
200 #define MOVE_FILE       0x2U
201 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
202
203 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
204 static struct move_charge_struct {
205         spinlock_t        lock; /* for from, to */
206         struct mm_struct  *mm;
207         struct mem_cgroup *from;
208         struct mem_cgroup *to;
209         unsigned long flags;
210         unsigned long precharge;
211         unsigned long moved_charge;
212         unsigned long moved_swap;
213         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
214         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
215 } mc = {
216         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
217         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
218 };
219
220 /*
221  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
222  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
223  */
224 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
225 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
226
227 enum charge_type {
228         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
229         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
230         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
231         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
232         NR_CHARGE_TYPE,
233 };
234
235 /* for encoding cft->private value on file */
236 enum res_type {
237         _MEM,
238         _MEMSWAP,
239         _OOM_TYPE,
240         _KMEM,
241         _TCP,
242 };
243
244 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
245 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
246 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
247 /* Used for OOM nofiier */
248 #define OOM_CONTROL             (0)
249
250 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
251 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
252 {
253         if (!memcg)
254                 memcg = root_mem_cgroup;
255         return &memcg->vmpressure;
256 }
257
258 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
259 {
260         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
261 }
262
263 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
264 {
265         return (memcg == root_mem_cgroup);
266 }
267
268 #ifndef CONFIG_SLOB
269 /*
270  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
271  * The main reason for not using cgroup id for this:
272  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
273  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
274  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
275  *  200 entry array for that.
276  *
277  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
278  * will double each time we have to increase it.
279  */
280 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
281 int memcg_nr_cache_ids;
282
283 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
284 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
285
286 void memcg_get_cache_ids(void)
287 {
288         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
289 }
290
291 void memcg_put_cache_ids(void)
292 {
293         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
294 }
295
296 /*
297  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
298  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
299  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
300  * tunable, but that is strictly not necessary.
301  *
302  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
303  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
304  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
305  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
306  * increase ours as well if it increases.
307  */
308 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
309 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
310
311 /*
312  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
313  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
314  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
315  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
316  */
317 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
318 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
319
320 #endif /* !CONFIG_SLOB */
321
322 /**
323  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
324  * @page: page of interest
325  *
326  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
327  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
328  * until it is released.
329  *
330  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
331  * is returned.
332  */
333 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
334 {
335         struct mem_cgroup *memcg;
336
337         memcg = page->mem_cgroup;
338
339         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
340                 memcg = root_mem_cgroup;
341
342         return &memcg->css;
343 }
344
345 /**
346  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
347  * @page: the page
348  *
349  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
350  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
351  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
352  *
353  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
354  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
355  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
356  * do not care (such as procfs interfaces).
357  */
358 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
359 {
360         struct mem_cgroup *memcg;
361         unsigned long ino = 0;
362
363         rcu_read_lock();
364         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
365         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
366                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
367         if (memcg)
368                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
369         rcu_read_unlock();
370         return ino;
371 }
372
373 static struct mem_cgroup_per_node *
374 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
375 {
376         int nid = page_to_nid(page);
377
378         return memcg->nodeinfo[nid];
379 }
380
381 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
382 soft_limit_tree_node(int nid)
383 {
384         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
385 }
386
387 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
388 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
389 {
390         int nid = page_to_nid(page);
391
392         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
393 }
394
395 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
396                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
397                                          unsigned long new_usage_in_excess)
398 {
399         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
400         struct rb_node *parent = NULL;
401         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
402
403         if (mz->on_tree)
404                 return;
405
406         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
407         if (!mz->usage_in_excess)
408                 return;
409         while (*p) {
410                 parent = *p;
411                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
412                                         tree_node);
413                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
414                         p = &(*p)->rb_left;
415                 /*
416                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
417                  * limit by the same amount
418                  */
419                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
420                         p = &(*p)->rb_right;
421         }
422         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
423         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
424         mz->on_tree = true;
425 }
426
427 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
428                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
429 {
430         if (!mz->on_tree)
431                 return;
432         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
433         mz->on_tree = false;
434 }
435
436 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
437                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
438 {
439         unsigned long flags;
440
441         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
442         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
443         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
444 }
445
446 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
447 {
448         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
449         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
450         unsigned long excess = 0;
451
452         if (nr_pages > soft_limit)
453                 excess = nr_pages - soft_limit;
454
455         return excess;
456 }
457
458 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
459 {
460         unsigned long excess;
461         struct mem_cgroup_per_node *mz;
462         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
463
464         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
465         /*
466          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
467          * because their event counter is not touched.
468          */
469         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
470                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
471                 excess = soft_limit_excess(memcg);
472                 /*
473                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
474                  * mem is over its softlimit.
475                  */
476                 if (excess || mz->on_tree) {
477                         unsigned long flags;
478
479                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
480                         /* if on-tree, remove it */
481                         if (mz->on_tree)
482                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
483                         /*
484                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
485                          * If excess is 0, no tree ops.
486                          */
487                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
488                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
489                 }
490         }
491 }
492
493 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
494 {
495         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
496         struct mem_cgroup_per_node *mz;
497         int nid;
498
499         for_each_node(nid) {
500                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
501                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
502                 mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
503         }
504 }
505
506 static struct mem_cgroup_per_node *
507 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
508 {
509         struct rb_node *rightmost = NULL;
510         struct mem_cgroup_per_node *mz;
511
512 retry:
513         mz = NULL;
514         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
515         if (!rightmost)
516                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
517
518         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
519         /*
520          * Remove the node now but someone else can add it back,
521          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
522          * position in the tree.
523          */
524         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
525         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
526             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
527                 goto retry;
528 done:
529         return mz;
530 }
531
532 static struct mem_cgroup_per_node *
533 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
534 {
535         struct mem_cgroup_per_node *mz;
536
537         spin_lock_irq(&mctz->lock);
538         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
539         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
540         return mz;
541 }
542
543 /*
544  * Return page count for single (non recursive) @memcg.
545  *
546  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
547  *
548  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
549  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
550  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
551  * a periodic synchronization of counter in memcg's counter.
552  *
553  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
554  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
555  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
556  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
557  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
558  *
559  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
560  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
561  * common workload, threshold and synchronization as vmstat[] should be
562  * implemented.
563  */
564 static unsigned long
565 mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg, enum mem_cgroup_stat_index idx)
566 {
567         long val = 0;
568         int cpu;
569
570         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
571         for_each_possible_cpu(cpu)
572                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
573         /*
574          * Summing races with updates, so val may be negative.  Avoid exposing
575          * transient negative values.
576          */
577         if (val < 0)
578                 val = 0;
579         return val;
580 }
581
582 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
583                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
584 {
585         unsigned long val = 0;
586         int cpu;
587
588         for_each_possible_cpu(cpu)
589                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
590         return val;
591 }
592
593 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
594                                          struct page *page,
595                                          bool compound, int nr_pages)
596 {
597         /*
598          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
599          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
600          */
601         if (PageAnon(page))
602                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
603                                 nr_pages);
604         else
605                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
606                                 nr_pages);
607
608         if (compound) {
609                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
610                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
611                                 nr_pages);
612         }
613
614         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
615         if (nr_pages > 0)
616                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
617         else {
618                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
619                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
620         }
621
622         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
623 }
624
625 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
626                                            int nid, unsigned int lru_mask)
627 {
628         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
629         unsigned long nr = 0;
630         enum lru_list lru;
631
632         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
633
634         for_each_lru(lru) {
635                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
636                         continue;
637                 nr += mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, lru);
638         }
639         return nr;
640 }
641
642 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
643                         unsigned int lru_mask)
644 {
645         unsigned long nr = 0;
646         int nid;
647
648         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
649                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
650         return nr;
651 }
652
653 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
654                                        enum mem_cgroup_events_target target)
655 {
656         unsigned long val, next;
657
658         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
659         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
660         /* from time_after() in jiffies.h */
661         if ((long)next - (long)val < 0) {
662                 switch (target) {
663                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
664                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
665                         break;
666                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
667                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
668                         break;
669                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
670                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
671                         break;
672                 default:
673                         break;
674                 }
675                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
676                 return true;
677         }
678         return false;
679 }
680
681 /*
682  * Check events in order.
683  *
684  */
685 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
686 {
687         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
688         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
689                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
690                 bool do_softlimit;
691                 bool do_numainfo __maybe_unused;
692
693                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
694                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
695 #if MAX_NUMNODES > 1
696                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
697                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
698 #endif
699                 mem_cgroup_threshold(memcg);
700                 if (unlikely(do_softlimit))
701                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
702 #if MAX_NUMNODES > 1
703                 if (unlikely(do_numainfo))
704                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
705 #endif
706         }
707 }
708
709 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
710 {
711         /*
712          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
713          * if it races with swapoff, page migration, etc.
714          * So this can be called with p == NULL.
715          */
716         if (unlikely(!p))
717                 return NULL;
718
719         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
720 }
721 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
722
723 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
724 {
725         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
726
727         rcu_read_lock();
728         do {
729                 /*
730                  * Page cache insertions can happen withou an
731                  * actual mm context, e.g. during disk probing
732                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
733                  */
734                 if (unlikely(!mm))
735                         memcg = root_mem_cgroup;
736                 else {
737                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
738                         if (unlikely(!memcg))
739                                 memcg = root_mem_cgroup;
740                 }
741         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
742         rcu_read_unlock();
743         return memcg;
744 }
745
746 /**
747  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
748  * @root: hierarchy root
749  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
750  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
751  *
752  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
753  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
754  *
755  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
756  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
757  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
758  *
759  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
760  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
761  * reclaimers operating on the same zone and priority.
762  */
763 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
764                                    struct mem_cgroup *prev,
765                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
766 {
767         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
768         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
769         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
770         struct mem_cgroup *pos = NULL;
771
772         if (mem_cgroup_disabled())
773                 return NULL;
774
775         if (!root)
776                 root = root_mem_cgroup;
777
778         if (prev && !reclaim)
779                 pos = prev;
780
781         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
782                 if (prev)
783                         goto out;
784                 return root;
785         }
786
787         rcu_read_lock();
788
789         if (reclaim) {
790                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
791
792                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
793                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
794
795                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
796                         goto out_unlock;
797
798                 while (1) {
799                         pos = READ_ONCE(iter->position);
800                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
801                                 break;
802                         /*
803                          * css reference reached zero, so iter->position will
804                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
805                          * rely on this happening soon, because ->css_released
806                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
807                          * might block it. So we clear iter->position right
808                          * away.
809                          */
810                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
811                 }
812         }
813
814         if (pos)
815                 css = &pos->css;
816
817         for (;;) {
818                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
819                 if (!css) {
820                         /*
821                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
822                          * new one might jump in right at the end of
823                          * the hierarchy - make sure they see at least
824                          * one group and restart from the beginning.
825                          */
826                         if (!prev)
827                                 continue;
828                         break;
829                 }
830
831                 /*
832                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
833                  * is provided by the caller, so we know it's alive
834                  * and kicking, and don't take an extra reference.
835                  */
836                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
837
838                 if (css == &root->css)
839                         break;
840
841                 if (css_tryget(css))
842                         break;
843
844                 memcg = NULL;
845         }
846
847         if (reclaim) {
848                 /*
849                  * The position could have already been updated by a competing
850                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
851                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
852                  */
853                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
854
855                 if (pos)
856                         css_put(&pos->css);
857
858                 if (!memcg)
859                         iter->generation++;
860                 else if (!prev)
861                         reclaim->generation = iter->generation;
862         }
863
864 out_unlock:
865         rcu_read_unlock();
866 out:
867         if (prev && prev != root)
868                 css_put(&prev->css);
869
870         return memcg;
871 }
872
873 /**
874  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
875  * @root: hierarchy root
876  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
877  */
878 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
879                            struct mem_cgroup *prev)
880 {
881         if (!root)
882                 root = root_mem_cgroup;
883         if (prev && prev != root)
884                 css_put(&prev->css);
885 }
886
887 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
888 {
889         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
890         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
891         struct mem_cgroup_per_node *mz;
892         int nid;
893         int i;
894
895         while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg))) {
896                 for_each_node(nid) {
897                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
898                         for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
899                                 iter = &mz->iter[i];
900                                 cmpxchg(&iter->position,
901                                         dead_memcg, NULL);
902                         }
903                 }
904         }
905 }
906
907 /*
908  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
909  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
910  * be used for reference counting.
911  */
912 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
913         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
914              iter != NULL;                              \
915              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
916
917 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
918         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
919              iter != NULL;                              \
920              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
921
922 /**
923  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
924  * @memcg: hierarchy root
925  * @fn: function to call for each task
926  * @arg: argument passed to @fn
927  *
928  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
929  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
930  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
931  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
932  *
933  * This function must not be called for the root memory cgroup.
934  */
935 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
936                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
937 {
938         struct mem_cgroup *iter;
939         int ret = 0;
940
941         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
942
943         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
944                 struct css_task_iter it;
945                 struct task_struct *task;
946
947                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
948                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
949                         ret = fn(task, arg);
950                 css_task_iter_end(&it);
951                 if (ret) {
952                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
953                         break;
954                 }
955         }
956         return ret;
957 }
958
959 /**
960  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
961  * @page: the page
962  * @zone: zone of the page
963  *
964  * This function is only safe when following the LRU page isolation
965  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
966  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
967  */
968 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
969 {
970         struct mem_cgroup_per_node *mz;
971         struct mem_cgroup *memcg;
972         struct lruvec *lruvec;
973
974         if (mem_cgroup_disabled()) {
975                 lruvec = &pgdat->lruvec;
976                 goto out;
977         }
978
979         memcg = page->mem_cgroup;
980         /*
981          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
982          * possibly migrated - before they are charged.
983          */
984         if (!memcg)
985                 memcg = root_mem_cgroup;
986
987         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
988         lruvec = &mz->lruvec;
989 out:
990         /*
991          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
992          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
993          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
994          */
995         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
996                 lruvec->pgdat = pgdat;
997         return lruvec;
998 }
999
1000 /**
1001  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1002  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1003  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1004  * @zid: zone id of the accounted pages
1005  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1006  *
1007  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1008  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1009  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1010  */
1011 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1012                                 int zid, int nr_pages)
1013 {
1014         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1015         unsigned long *lru_size;
1016         long size;
1017
1018         if (mem_cgroup_disabled())
1019                 return;
1020
1021         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1022         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1023
1024         if (nr_pages < 0)
1025                 *lru_size += nr_pages;
1026
1027         size = *lru_size;
1028         if (WARN_ONCE(size < 0,
1029                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1030                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1031                 VM_BUG_ON(1);
1032                 *lru_size = 0;
1033         }
1034
1035         if (nr_pages > 0)
1036                 *lru_size += nr_pages;
1037 }
1038
1039 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1040 {
1041         struct mem_cgroup *task_memcg;
1042         struct task_struct *p;
1043         bool ret;
1044
1045         p = find_lock_task_mm(task);
1046         if (p) {
1047                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1048                 task_unlock(p);
1049         } else {
1050                 /*
1051                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1052                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1053                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1054                  */
1055                 rcu_read_lock();
1056                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1057                 css_get(&task_memcg->css);
1058                 rcu_read_unlock();
1059         }
1060         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1061         css_put(&task_memcg->css);
1062         return ret;
1063 }
1064
1065 /**
1066  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1067  * @memcg: the memory cgroup
1068  *
1069  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1070  * pages.
1071  */
1072 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1073 {
1074         unsigned long margin = 0;
1075         unsigned long count;
1076         unsigned long limit;
1077
1078         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1079         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1080         if (count < limit)
1081                 margin = limit - count;
1082
1083         if (do_memsw_account()) {
1084                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1085                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1086                 if (count <= limit)
1087                         margin = min(margin, limit - count);
1088                 else
1089                         margin = 0;
1090         }
1091
1092         return margin;
1093 }
1094
1095 /*
1096  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1097  *
1098  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1099  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1100  * caused by "move".
1101  */
1102 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1103 {
1104         struct mem_cgroup *from;
1105         struct mem_cgroup *to;
1106         bool ret = false;
1107         /*
1108          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1109          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1110          */
1111         spin_lock(&mc.lock);
1112         from = mc.from;
1113         to = mc.to;
1114         if (!from)
1115                 goto unlock;
1116
1117         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1118                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1119 unlock:
1120         spin_unlock(&mc.lock);
1121         return ret;
1122 }
1123
1124 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1125 {
1126         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1127                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1128                         DEFINE_WAIT(wait);
1129                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1130                         /* moving charge context might have finished. */
1131                         if (mc.moving_task)
1132                                 schedule();
1133                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1134                         return true;
1135                 }
1136         }
1137         return false;
1138 }
1139
1140 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1141 /**
1142  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1143  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1144  * @p: Task that is going to be killed
1145  *
1146  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1147  * enabled
1148  */
1149 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1150 {
1151         struct mem_cgroup *iter;
1152         unsigned int i;
1153
1154         rcu_read_lock();
1155
1156         if (p) {
1157                 pr_info("Task in ");
1158                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1159                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1160         } else {
1161                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1162         }
1163
1164         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1165         pr_cont("\n");
1166
1167         rcu_read_unlock();
1168
1169         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1170                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1171                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1172         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1173                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1174                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1175         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1176                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1177                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1178
1179         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1180                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1181                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1182                 pr_cont(":");
1183
1184                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1185                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1186                                 continue;
1187                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1188                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1189                 }
1190
1191                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1192                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1193                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1194
1195                 pr_cont("\n");
1196         }
1197 }
1198
1199 /*
1200  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1201  * 1(self count) if no children.
1202  */
1203 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1204 {
1205         int num = 0;
1206         struct mem_cgroup *iter;
1207
1208         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1209                 num++;
1210         return num;
1211 }
1212
1213 /*
1214  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1215  */
1216 unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1217 {
1218         unsigned long limit;
1219
1220         limit = memcg->memory.limit;
1221         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1222                 unsigned long memsw_limit;
1223                 unsigned long swap_limit;
1224
1225                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1226                 swap_limit = memcg->swap.limit;
1227                 swap_limit = min(swap_limit, (unsigned long)total_swap_pages);
1228                 limit = min(limit + swap_limit, memsw_limit);
1229         }
1230         return limit;
1231 }
1232
1233 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1234                                      int order)
1235 {
1236         struct oom_control oc = {
1237                 .zonelist = NULL,
1238                 .nodemask = NULL,
1239                 .memcg = memcg,
1240                 .gfp_mask = gfp_mask,
1241                 .order = order,
1242         };
1243         bool ret;
1244
1245         mutex_lock(&oom_lock);
1246         ret = out_of_memory(&oc);
1247         mutex_unlock(&oom_lock);
1248         return ret;
1249 }
1250
1251 #if MAX_NUMNODES > 1
1252
1253 /**
1254  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1255  * @memcg: the target memcg
1256  * @nid: the node ID to be checked.
1257  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1258  *
1259  * This function returns whether the specified memcg contains any
1260  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1261  * pages in the node.
1262  */
1263 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1264                 int nid, bool noswap)
1265 {
1266         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1267                 return true;
1268         if (noswap || !total_swap_pages)
1269                 return false;
1270         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1271                 return true;
1272         return false;
1273
1274 }
1275
1276 /*
1277  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1278  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1279  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1280  *
1281  */
1282 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1283 {
1284         int nid;
1285         /*
1286          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1287          * pagein/pageout changes since the last update.
1288          */
1289         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1290                 return;
1291         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1292                 return;
1293
1294         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1295         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1296
1297         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1298
1299                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1300                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1301         }
1302
1303         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1304         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1305 }
1306
1307 /*
1308  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1309  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1310  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1311  *
1312  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1313  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1314  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1315  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1316  *
1317  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1318  */
1319 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1320 {
1321         int node;
1322
1323         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1324         node = memcg->last_scanned_node;
1325
1326         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1327         /*
1328          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1329          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1330          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1331          */
1332         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1333                 node = numa_node_id();
1334
1335         memcg->last_scanned_node = node;
1336         return node;
1337 }
1338 #else
1339 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1340 {
1341         return 0;
1342 }
1343 #endif
1344
1345 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1346                                    pg_data_t *pgdat,
1347                                    gfp_t gfp_mask,
1348                                    unsigned long *total_scanned)
1349 {
1350         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1351         int total = 0;
1352         int loop = 0;
1353         unsigned long excess;
1354         unsigned long nr_scanned;
1355         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1356                 .pgdat = pgdat,
1357                 .priority = 0,
1358         };
1359
1360         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1361
1362         while (1) {
1363                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1364                 if (!victim) {
1365                         loop++;
1366                         if (loop >= 2) {
1367                                 /*
1368                                  * If we have not been able to reclaim
1369                                  * anything, it might because there are
1370                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1371                                  */
1372                                 if (!total)
1373                                         break;
1374                                 /*
1375                                  * We want to do more targeted reclaim.
1376                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1377                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1378                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1379                                  */
1380                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1381                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1382                                         break;
1383                         }
1384                         continue;
1385                 }
1386                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1387                                         pgdat, &nr_scanned);
1388                 *total_scanned += nr_scanned;
1389                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1390                         break;
1391         }
1392         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1393         return total;
1394 }
1395
1396 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1397 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1398         .name = "memcg_oom_lock",
1399 };
1400 #endif
1401
1402 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1403
1404 /*
1405  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1406  * If someone is running, return false.
1407  */
1408 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1409 {
1410         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1411
1412         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1413
1414         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1415                 if (iter->oom_lock) {
1416                         /*
1417                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1418                          * so we cannot give a lock.
1419                          */
1420                         failed = iter;
1421                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1422                         break;
1423                 } else
1424                         iter->oom_lock = true;
1425         }
1426
1427         if (failed) {
1428                 /*
1429                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1430                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1431                  */
1432                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1433                         if (iter == failed) {
1434                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1435                                 break;
1436                         }
1437                         iter->oom_lock = false;
1438                 }
1439         } else
1440                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1441
1442         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1443
1444         return !failed;
1445 }
1446
1447 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1448 {
1449         struct mem_cgroup *iter;
1450
1451         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1452         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1453         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1454                 iter->oom_lock = false;
1455         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1456 }
1457
1458 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1459 {
1460         struct mem_cgroup *iter;
1461
1462         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1463         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1464                 iter->under_oom++;
1465         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1466 }
1467
1468 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1469 {
1470         struct mem_cgroup *iter;
1471
1472         /*
1473          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1474          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1475          */
1476         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1477         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1478                 if (iter->under_oom > 0)
1479                         iter->under_oom--;
1480         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1481 }
1482
1483 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1484
1485 struct oom_wait_info {
1486         struct mem_cgroup *memcg;
1487         wait_queue_t    wait;
1488 };
1489
1490 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1491         unsigned mode, int sync, void *arg)
1492 {
1493         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1494         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1495         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1496
1497         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1498         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1499
1500         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1501             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1502                 return 0;
1503         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1504 }
1505
1506 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1507 {
1508         /*
1509          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1510          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1511          * this function is called as a result of userland actions
1512          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1513          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1514          * triggering notification.
1515          */
1516         if (memcg && memcg->under_oom)
1517                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1518 }
1519
1520 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1521 {
1522         if (!current->memcg_may_oom)
1523                 return;
1524         /*
1525          * We are in the middle of the charge context here, so we
1526          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1527          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1528          *
1529          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1530          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1531          * invocation might not even be necessary.
1532          *
1533          * That's why we don't do anything here except remember the
1534          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1535          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1536          * and when we know whether the fault was overall successful.
1537          */
1538         css_get(&memcg->css);
1539         current->memcg_in_oom = memcg;
1540         current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1541         current->memcg_oom_order = order;
1542 }
1543
1544 /**
1545  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1546  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1547  *
1548  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1549  * handler was enabled.
1550  *
1551  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1552  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1553  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1554  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1555  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1556  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1557  *
1558  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1559  * completed, %false otherwise.
1560  */
1561 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1562 {
1563         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1564         struct oom_wait_info owait;
1565         bool locked;
1566
1567         /* OOM is global, do not handle */
1568         if (!memcg)
1569                 return false;
1570
1571         if (!handle)
1572                 goto cleanup;
1573
1574         owait.memcg = memcg;
1575         owait.wait.flags = 0;
1576         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1577         owait.wait.private = current;
1578         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1579
1580         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1581         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1582
1583         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1584
1585         if (locked)
1586                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1587
1588         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1589                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1590                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1591                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1592                                          current->memcg_oom_order);
1593         } else {
1594                 schedule();
1595                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1596                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1597         }
1598
1599         if (locked) {
1600                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1601                 /*
1602                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1603                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1604                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1605                  */
1606                 memcg_oom_recover(memcg);
1607         }
1608 cleanup:
1609         current->memcg_in_oom = NULL;
1610         css_put(&memcg->css);
1611         return true;
1612 }
1613
1614 /**
1615  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1616  * @page: the page
1617  *
1618  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1619  * another cgroup and stabilizes their page->mem_cgroup binding.
1620  */
1621 void lock_page_memcg(struct page *page)
1622 {
1623         struct mem_cgroup *memcg;
1624         unsigned long flags;
1625
1626         /*
1627          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1628          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1629          * because page moving starts with an RCU grace period.
1630          */
1631         rcu_read_lock();
1632
1633         if (mem_cgroup_disabled())
1634                 return;
1635 again:
1636         memcg = page->mem_cgroup;
1637         if (unlikely(!memcg))
1638                 return;
1639
1640         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1641                 return;
1642
1643         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1644         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1645                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1646                 goto again;
1647         }
1648
1649         /*
1650          * When charge migration first begins, we can have locked and
1651          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1652          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1653          */
1654         memcg->move_lock_task = current;
1655         memcg->move_lock_flags = flags;
1656
1657         return;
1658 }
1659 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1660
1661 /**
1662  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1663  * @page: the page
1664  */
1665 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1666 {
1667         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
1668
1669         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1670                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1671
1672                 memcg->move_lock_task = NULL;
1673                 memcg->move_lock_flags = 0;
1674
1675                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1676         }
1677
1678         rcu_read_unlock();
1679 }
1680 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1681
1682 /*
1683  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1684  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1685  */
1686 #define CHARGE_BATCH    32U
1687 struct memcg_stock_pcp {
1688         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1689         unsigned int nr_pages;
1690         struct work_struct work;
1691         unsigned long flags;
1692 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1693 };
1694 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1695 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1696
1697 /**
1698  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1699  * @memcg: memcg to consume from.
1700  * @nr_pages: how many pages to charge.
1701  *
1702  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1703  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1704  * service an allocation will refill the stock.
1705  *
1706  * returns true if successful, false otherwise.
1707  */
1708 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1709 {
1710         struct memcg_stock_pcp *stock;
1711         unsigned long flags;
1712         bool ret = false;
1713
1714         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1715                 return ret;
1716
1717         local_irq_save(flags);
1718
1719         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1720         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1721                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1722                 ret = true;
1723         }
1724
1725         local_irq_restore(flags);
1726
1727         return ret;
1728 }
1729
1730 /*
1731  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1732  */
1733 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1734 {
1735         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1736
1737         if (stock->nr_pages) {
1738                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1739                 if (do_memsw_account())
1740                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1741                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1742                 stock->nr_pages = 0;
1743         }
1744         stock->cached = NULL;
1745 }
1746
1747 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1748 {
1749         struct memcg_stock_pcp *stock;
1750         unsigned long flags;
1751
1752         local_irq_save(flags);
1753
1754         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1755         drain_stock(stock);
1756         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1757
1758         local_irq_restore(flags);
1759 }
1760
1761 /*
1762  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1763  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1764  */
1765 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1766 {
1767         struct memcg_stock_pcp *stock;
1768         unsigned long flags;
1769
1770         local_irq_save(flags);
1771
1772         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1773         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1774                 drain_stock(stock);
1775                 stock->cached = memcg;
1776         }
1777         stock->nr_pages += nr_pages;
1778
1779         local_irq_restore(flags);
1780 }
1781
1782 /*
1783  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1784  * of the hierarchy under it.
1785  */
1786 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1787 {
1788         int cpu, curcpu;
1789
1790         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1791         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1792                 return;
1793         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1794         get_online_cpus();
1795         curcpu = get_cpu();
1796         for_each_online_cpu(cpu) {
1797                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1798                 struct mem_cgroup *memcg;
1799
1800                 memcg = stock->cached;
1801                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1802                         continue;
1803                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1804                         continue;
1805                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1806                         if (cpu == curcpu)
1807                                 drain_local_stock(&stock->work);
1808                         else
1809                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1810                 }
1811         }
1812         put_cpu();
1813         put_online_cpus();
1814         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1815 }
1816
1817 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
1818                                         unsigned long action,
1819                                         void *hcpu)
1820 {
1821         int cpu = (unsigned long)hcpu;
1822         struct memcg_stock_pcp *stock;
1823
1824         if (action == CPU_ONLINE)
1825                 return NOTIFY_OK;
1826
1827         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
1828                 return NOTIFY_OK;
1829
1830         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1831         drain_stock(stock);
1832         return NOTIFY_OK;
1833 }
1834
1835 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
1836                          unsigned int nr_pages,
1837                          gfp_t gfp_mask)
1838 {
1839         do {
1840                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
1841                         continue;
1842                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
1843                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
1844         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1845 }
1846
1847 static void high_work_func(struct work_struct *work)
1848 {
1849         struct mem_cgroup *memcg;
1850
1851         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
1852         reclaim_high(memcg, CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
1853 }
1854
1855 /*
1856  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
1857  * and reclaims memory over the high limit.
1858  */
1859 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
1860 {
1861         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
1862         struct mem_cgroup *memcg;
1863
1864         if (likely(!nr_pages))
1865                 return;
1866
1867         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1868         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
1869         css_put(&memcg->css);
1870         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
1871 }
1872
1873 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1874                       unsigned int nr_pages)
1875 {
1876         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1877         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1878         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1879         struct page_counter *counter;
1880         unsigned long nr_reclaimed;
1881         bool may_swap = true;
1882         bool drained = false;
1883
1884         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
1885                 return 0;
1886 retry:
1887         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
1888                 return 0;
1889
1890         if (!do_memsw_account() ||
1891             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
1892                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
1893                         goto done_restock;
1894                 if (do_memsw_account())
1895                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
1896                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
1897         } else {
1898                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
1899                 may_swap = false;
1900         }
1901
1902         if (batch > nr_pages) {
1903                 batch = nr_pages;
1904                 goto retry;
1905         }
1906
1907         /*
1908          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
1909          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
1910          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
1911          * free their memory.
1912          */
1913         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
1914                      fatal_signal_pending(current) ||
1915                      current->flags & PF_EXITING))
1916                 goto force;
1917
1918         /*
1919          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
1920          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
1921          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
1922          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
1923          */
1924         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
1925                 goto force;
1926
1927         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
1928                 goto nomem;
1929
1930         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
1931                 goto nomem;
1932
1933         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
1934
1935         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
1936                                                     gfp_mask, may_swap);
1937
1938         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
1939                 goto retry;
1940
1941         if (!drained) {
1942                 drain_all_stock(mem_over_limit);
1943                 drained = true;
1944                 goto retry;
1945         }
1946
1947         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
1948                 goto nomem;
1949         /*
1950          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
1951          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
1952          * before killing the task.
1953          *
1954          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
1955          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
1956          * to regular pages anyway in case of failure.
1957          */
1958         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
1959                 goto retry;
1960         /*
1961          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
1962          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
1963          */
1964         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
1965                 goto retry;
1966
1967         if (nr_retries--)
1968                 goto retry;
1969
1970         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1971                 goto force;
1972
1973         if (fatal_signal_pending(current))
1974                 goto force;
1975
1976         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
1977
1978         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
1979                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
1980 nomem:
1981         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
1982                 return -ENOMEM;
1983 force:
1984         /*
1985          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
1986          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
1987          * temporarily by force charging it.
1988          */
1989         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
1990         if (do_memsw_account())
1991                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
1992         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
1993
1994         return 0;
1995
1996 done_restock:
1997         css_get_many(&memcg->css, batch);
1998         if (batch > nr_pages)
1999                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2000
2001         /*
2002          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2003          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2004          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2005          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2006          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2007          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2008          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2009          */
2010         do {
2011                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2012                         /* Don't bother a random interrupted task */
2013                         if (in_interrupt()) {
2014                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2015                                 break;
2016                         }
2017                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2018                         set_notify_resume(current);
2019                         break;
2020                 }
2021         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2022
2023         return 0;
2024 }
2025
2026 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2027 {
2028         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2029                 return;
2030
2031         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2032         if (do_memsw_account())
2033                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2034
2035         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2036 }
2037
2038 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2039 {
2040         struct zone *zone = page_zone(page);
2041
2042         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
2043         if (PageLRU(page)) {
2044                 struct lruvec *lruvec;
2045
2046                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2047                 ClearPageLRU(page);
2048                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2049                 *isolated = 1;
2050         } else
2051                 *isolated = 0;
2052 }
2053
2054 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2055 {
2056         struct zone *zone = page_zone(page);
2057
2058         if (isolated) {
2059                 struct lruvec *lruvec;
2060
2061                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2062                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2063                 SetPageLRU(page);
2064                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2065         }
2066         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
2067 }
2068
2069 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2070                           bool lrucare)
2071 {
2072         int isolated;
2073
2074         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2075
2076         /*
2077          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2078          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2079          */
2080         if (lrucare)
2081                 lock_page_lru(page, &isolated);
2082
2083         /*
2084          * Nobody should be changing or seriously looking at
2085          * page->mem_cgroup at this point:
2086          *
2087          * - the page is uncharged
2088          *
2089          * - the page is off-LRU
2090          *
2091          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2092          *   a locked page table
2093          *
2094          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2095          *   have the page locked
2096          */
2097         page->mem_cgroup = memcg;
2098
2099         if (lrucare)
2100                 unlock_page_lru(page, isolated);
2101 }
2102
2103 #ifndef CONFIG_SLOB
2104 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2105 {
2106         int id, size;
2107         int err;
2108
2109         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2110                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2111         if (id < 0)
2112                 return id;
2113
2114         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2115                 return id;
2116
2117         /*
2118          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2119          * so we have to grow them.
2120          */
2121         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2122
2123         size = 2 * (id + 1);
2124         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2125                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2126         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2127                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2128
2129         err = memcg_update_all_caches(size);
2130         if (!err)
2131                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2132         if (!err)
2133                 memcg_nr_cache_ids = size;
2134
2135         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2136
2137         if (err) {
2138                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2139                 return err;
2140         }
2141         return id;
2142 }
2143
2144 static void memcg_free_cache_id(int id)
2145 {
2146         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2147 }
2148
2149 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2150         struct mem_cgroup *memcg;
2151         struct kmem_cache *cachep;
2152         struct work_struct work;
2153 };
2154
2155 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2156 {
2157         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2158                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2159         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2160         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2161
2162         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2163
2164         css_put(&memcg->css);
2165         kfree(cw);
2166 }
2167
2168 /*
2169  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2170  */
2171 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2172                                                struct kmem_cache *cachep)
2173 {
2174         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2175
2176         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2177         if (!cw)
2178                 return;
2179
2180         css_get(&memcg->css);
2181
2182         cw->memcg = memcg;
2183         cw->cachep = cachep;
2184         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2185
2186         schedule_work(&cw->work);
2187 }
2188
2189 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2190                                              struct kmem_cache *cachep)
2191 {
2192         /*
2193          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2194          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2195          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2196          *
2197          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2198          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2199          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2200          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2201          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2202          */
2203         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2204         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2205         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2206 }
2207
2208 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2209 {
2210         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2211                 return true;
2212         return false;
2213 }
2214
2215 /**
2216  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2217  * @cachep: the original global kmem cache
2218  *
2219  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2220  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2221  *
2222  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2223  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2224  * go through with the original cache.
2225  *
2226  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2227  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2228  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2229  * reference.
2230  */
2231 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2232 {
2233         struct mem_cgroup *memcg;
2234         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2235         int kmemcg_id;
2236
2237         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2238
2239         if (memcg_kmem_bypass())
2240                 return cachep;
2241
2242         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2243                 return cachep;
2244
2245         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2246         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2247         if (kmemcg_id < 0)
2248                 goto out;
2249
2250         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2251         if (likely(memcg_cachep))
2252                 return memcg_cachep;
2253
2254         /*
2255          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2256          * context), we could be be predictable and return right away.
2257          * This would guarantee that the allocation being performed
2258          * already belongs in the new cache.
2259          *
2260          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2261          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2262          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2263          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2264          * defer everything.
2265          */
2266         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2267 out:
2268         css_put(&memcg->css);
2269         return cachep;
2270 }
2271
2272 /**
2273  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2274  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2275  */
2276 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2277 {
2278         if (!is_root_cache(cachep))
2279                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2280 }
2281
2282 /**
2283  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page
2284  * @page: page to charge
2285  * @gfp: reclaim mode
2286  * @order: allocation order
2287  * @memcg: memory cgroup to charge
2288  *
2289  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2290  */
2291 int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2292                             struct mem_cgroup *memcg)
2293 {
2294         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2295         struct page_counter *counter;
2296         int ret;
2297
2298         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2299         if (ret)
2300                 return ret;
2301
2302         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2303             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2304                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2305                 return -ENOMEM;
2306         }
2307
2308         page->mem_cgroup = memcg;
2309
2310         return 0;
2311 }
2312
2313 /**
2314  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2315  * @page: page to charge
2316  * @gfp: reclaim mode
2317  * @order: allocation order
2318  *
2319  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2320  */
2321 int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2322 {
2323         struct mem_cgroup *memcg;
2324         int ret = 0;
2325
2326         if (memcg_kmem_bypass())
2327                 return 0;
2328
2329         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2330         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2331                 ret = memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2332                 if (!ret)
2333                         __SetPageKmemcg(page);
2334         }
2335         css_put(&memcg->css);
2336         return ret;
2337 }
2338 /**
2339  * memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2340  * @page: page to uncharge
2341  * @order: allocation order
2342  */
2343 void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2344 {
2345         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2346         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2347
2348         if (!memcg)
2349                 return;
2350
2351         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2352
2353         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2354                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2355
2356         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2357         if (do_memsw_account())
2358                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2359
2360         page->mem_cgroup = NULL;
2361
2362         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2363         if (PageKmemcg(page))
2364                 __ClearPageKmemcg(page);
2365
2366         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2367 }
2368 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2369
2370 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2371
2372 /*
2373  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2374  * zone_lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2375  */
2376 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2377 {
2378         int i;
2379
2380         if (mem_cgroup_disabled())
2381                 return;
2382
2383         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2384                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2385
2386         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2387                        HPAGE_PMD_NR);
2388 }
2389 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2390
2391 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2392 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2393                                          bool charge)
2394 {
2395         int val = (charge) ? 1 : -1;
2396         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2397 }
2398
2399 /**
2400  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2401  * @entry: swap entry to be moved
2402  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2403  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2404  *
2405  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2406  * as the mem_cgroup's id of @from.
2407  *
2408  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2409  *
2410  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2411  * both res and memsw, and called css_get().
2412  */
2413 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2414                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2415 {
2416         unsigned short old_id, new_id;
2417
2418         old_id = mem_cgroup_id(from);
2419         new_id = mem_cgroup_id(to);
2420
2421         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2422                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2423                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2424                 return 0;
2425         }
2426         return -EINVAL;
2427 }
2428 #else
2429 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2430                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2431 {
2432         return -EINVAL;
2433 }
2434 #endif
2435
2436 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2437
2438 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2439                                    unsigned long limit)
2440 {
2441         unsigned long curusage;
2442         unsigned long oldusage;
2443         bool enlarge = false;
2444         int retry_count;
2445         int ret;
2446
2447         /*
2448          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2449          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2450          * of # of children which we should visit in this loop.
2451          */
2452         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2453                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2454
2455         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2456
2457         do {
2458                 if (signal_pending(current)) {
2459                         ret = -EINTR;
2460                         break;
2461                 }
2462
2463                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2464                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2465                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2466                         ret = -EINVAL;
2467                         break;
2468                 }
2469                 if (limit > memcg->memory.limit)
2470                         enlarge = true;
2471                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2472                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2473
2474                 if (!ret)
2475                         break;
2476
2477                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2478
2479                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2480                 /* Usage is reduced ? */
2481                 if (curusage >= oldusage)
2482                         retry_count--;
2483                 else
2484                         oldusage = curusage;
2485         } while (retry_count);
2486
2487         if (!ret && enlarge)
2488                 memcg_oom_recover(memcg);
2489
2490         return ret;
2491 }
2492
2493 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2494                                          unsigned long limit)
2495 {
2496         unsigned long curusage;
2497         unsigned long oldusage;
2498         bool enlarge = false;
2499         int retry_count;
2500         int ret;
2501
2502         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2503         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2504                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2505
2506         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2507
2508         do {
2509                 if (signal_pending(current)) {
2510                         ret = -EINTR;
2511                         break;
2512                 }
2513
2514                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2515                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2516                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2517                         ret = -EINVAL;
2518                         break;
2519                 }
2520                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2521                         enlarge = true;
2522                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2523                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2524
2525                 if (!ret)
2526                         break;
2527
2528                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2529
2530                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2531                 /* Usage is reduced ? */
2532                 if (curusage >= oldusage)
2533                         retry_count--;
2534                 else
2535                         oldusage = curusage;
2536         } while (retry_count);
2537
2538         if (!ret && enlarge)
2539                 memcg_oom_recover(memcg);
2540
2541         return ret;
2542 }
2543
2544 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2545                                             gfp_t gfp_mask,
2546                                             unsigned long *total_scanned)
2547 {
2548         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2549         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2550         unsigned long reclaimed;
2551         int loop = 0;
2552         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2553         unsigned long excess;
2554         unsigned long nr_scanned;
2555
2556         if (order > 0)
2557                 return 0;
2558
2559         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2560
2561         /*
2562          * Do not even bother to check the largest node if the root
2563          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2564          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2565          */
2566         if (RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2567                 return 0;
2568
2569         /*
2570          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2571          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2572          * pressure
2573          */
2574         do {
2575                 if (next_mz)
2576                         mz = next_mz;
2577                 else
2578                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2579                 if (!mz)
2580                         break;
2581
2582                 nr_scanned = 0;
2583                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2584                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2585                 nr_reclaimed += reclaimed;
2586                 *total_scanned += nr_scanned;
2587                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2588                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2589
2590                 /*
2591                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2592                  * it is time to move on to the next cgroup
2593                  */
2594                 next_mz = NULL;
2595                 if (!reclaimed)
2596                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2597
2598                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2599                 /*
2600                  * One school of thought says that we should not add
2601                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2602                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2603                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2604                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2605                  * term TODO.
2606                  */
2607                 /* If excess == 0, no tree ops */
2608                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2609                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2610                 css_put(&mz->memcg->css);
2611                 loop++;
2612                 /*
2613                  * Could not reclaim anything and there are no more
2614                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2615                  * reclaiming anything.
2616                  */
2617                 if (!nr_reclaimed &&
2618                         (next_mz == NULL ||
2619                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2620                         break;
2621         } while (!nr_reclaimed);
2622         if (next_mz)
2623                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2624         return nr_reclaimed;
2625 }
2626
2627 /*
2628  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2629  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2630  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2631  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2632  */
2633 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2634 {
2635         bool ret;
2636
2637         rcu_read_lock();
2638         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2639         rcu_read_unlock();
2640         return ret;
2641 }
2642
2643 /*
2644  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2645  *
2646  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2647  */
2648 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2649 {
2650         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2651
2652         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2653         lru_add_drain_all();
2654         /* try to free all pages in this cgroup */
2655         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2656                 int progress;
2657
2658                 if (signal_pending(current))
2659                         return -EINTR;
2660
2661                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2662                                                         GFP_KERNEL, true);
2663                 if (!progress) {
2664                         nr_retries--;
2665                         /* maybe some writeback is necessary */
2666                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2667                 }
2668
2669         }
2670
2671         return 0;
2672 }
2673
2674 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2675                                             char *buf, size_t nbytes,
2676                                             loff_t off)
2677 {
2678         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2679
2680         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2681                 return -EINVAL;
2682         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2683 }
2684
2685 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2686                                      struct cftype *cft)
2687 {
2688         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2689 }
2690
2691 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2692                                       struct cftype *cft, u64 val)
2693 {
2694         int retval = 0;
2695         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2696         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2697
2698         if (memcg->use_hierarchy == val)
2699                 return 0;
2700
2701         /*
2702          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2703          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2704          * occur, provided the current cgroup has no children.
2705          *
2706          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2707          * set if there are no children.
2708          */
2709         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2710                                 (val == 1 || val == 0)) {
2711                 if (!memcg_has_children(memcg))
2712                         memcg->use_hierarchy = val;
2713                 else
2714                         retval = -EBUSY;
2715         } else
2716                 retval = -EINVAL;
2717
2718         return retval;
2719 }
2720
2721 static void tree_stat(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *stat)
2722 {
2723         struct mem_cgroup *iter;
2724         int i;
2725
2726         memset(stat, 0, sizeof(*stat) * MEMCG_NR_STAT);
2727
2728         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2729                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
2730                         stat[i] += mem_cgroup_read_stat(iter, i);
2731         }
2732 }
2733
2734 static void tree_events(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *events)
2735 {
2736         struct mem_cgroup *iter;
2737         int i;
2738
2739         memset(events, 0, sizeof(*events) * MEMCG_NR_EVENTS);
2740
2741         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2742                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_EVENTS; i++)
2743                         events[i] += mem_cgroup_read_events(iter, i);
2744         }
2745 }
2746
2747 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2748 {
2749         unsigned long val = 0;
2750
2751         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2752                 struct mem_cgroup *iter;
2753
2754                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2755                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2756                                         MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
2757                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2758                                         MEM_CGROUP_STAT_RSS);
2759                         if (swap)
2760                                 val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2761                                                 MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
2762                 }
2763         } else {
2764                 if (!swap)
2765                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2766                 else
2767                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2768         }
2769         return val;
2770 }
2771
2772 enum {
2773         RES_USAGE,
2774         RES_LIMIT,
2775         RES_MAX_USAGE,
2776         RES_FAILCNT,
2777         RES_SOFT_LIMIT,
2778 };
2779
2780 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2781                                struct cftype *cft)
2782 {
2783         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2784         struct page_counter *counter;
2785
2786         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2787         case _MEM:
2788                 counter = &memcg->memory;
2789                 break;
2790         case _MEMSWAP:
2791                 counter = &memcg->memsw;
2792                 break;
2793         case _KMEM:
2794                 counter = &memcg->kmem;
2795                 break;
2796         case _TCP:
2797                 counter = &memcg->tcpmem;
2798                 break;
2799         default:
2800                 BUG();
2801         }
2802
2803         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2804         case RES_USAGE:
2805                 if (counter == &memcg->memory)
2806                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
2807                 if (counter == &memcg->memsw)
2808                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
2809                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2810         case RES_LIMIT:
2811                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2812         case RES_MAX_USAGE:
2813                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2814         case RES_FAILCNT:
2815                 return counter->failcnt;
2816         case RES_SOFT_LIMIT:
2817                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2818         default:
2819                 BUG();
2820         }
2821 }
2822
2823 #ifndef CONFIG_SLOB
2824 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2825 {
2826         int memcg_id;
2827
2828         if (cgroup_memory_nokmem)
2829                 return 0;
2830
2831         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2832         BUG_ON(memcg->kmem_state);
2833
2834         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2835         if (memcg_id < 0)
2836                 return memcg_id;
2837
2838         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2839         /*
2840          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
2841          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2842          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2843          * patched.
2844          */
2845         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2846         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
2847
2848         return 0;
2849 }
2850
2851 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2852 {
2853         struct cgroup_subsys_state *css;
2854         struct mem_cgroup *parent, *child;
2855         int kmemcg_id;
2856
2857         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
2858                 return;
2859         /*
2860          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
2861          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
2862          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
2863          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
2864          */
2865         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
2866
2867         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
2868
2869         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
2870         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
2871
2872         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2873         if (!parent)
2874                 parent = root_mem_cgroup;
2875
2876         /*
2877          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
2878          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
2879          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
2880          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
2881          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
2882          * memcg_drain_all_list_lrus().
2883          */
2884         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
2885         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
2886                 child = mem_cgroup_from_css(css);
2887                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
2888                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
2889                 if (!memcg->use_hierarchy)
2890                         break;
2891         }
2892         rcu_read_unlock();
2893
2894         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
2895
2896         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
2897 }
2898
2899 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2900 {
2901         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
2902         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
2903                 memcg_offline_kmem(memcg);
2904
2905         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
2906                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
2907                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
2908                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
2909         }
2910 }
2911 #else
2912 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2913 {
2914         return 0;
2915 }
2916 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2917 {
2918 }
2919 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2920 {
2921 }
2922 #endif /* !CONFIG_SLOB */
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         ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
2931         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2932         return ret;
2933 }
2934
2935 static int memcg_update_tcp_limit(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long limit)
2936 {
2937         int ret;
2938
2939         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2940
2941         ret = page_counter_limit(&memcg->tcpmem, limit);
2942         if (ret)
2943                 goto out;
2944
2945         if (!memcg->tcpmem_active) {
2946                 /*
2947                  * The active flag needs to be written after the static_key
2948                  * update. This is what guarantees that the socket activation
2949                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
2950                  * for details, and note that we don't mark any socket as
2951                  * belonging to this memcg until that flag is up.
2952                  *
2953                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
2954                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
2955                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
2956                  * yet, we'll lose accounting.
2957                  *
2958                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
2959                  * because when this value change, the code to process it is not
2960                  * patched in yet.
2961                  */
2962                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
2963                 memcg->tcpmem_active = true;
2964         }
2965 out:
2966         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2967         return ret;
2968 }
2969
2970 /*
2971  * The user of this function is...
2972  * RES_LIMIT.
2973  */
2974 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
2975                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
2976 {
2977         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2978         unsigned long nr_pages;
2979         int ret;
2980
2981         buf = strstrip(buf);
2982         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
2983         if (ret)
2984                 return ret;
2985
2986         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
2987         case RES_LIMIT:
2988                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
2989                         ret = -EINVAL;
2990                         break;
2991                 }
2992                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
2993                 case _MEM:
2994                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
2995                         break;
2996                 case _MEMSWAP:
2997                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
2998                         break;
2999                 case _KMEM:
3000                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3001                         break;
3002                 case _TCP:
3003                         ret = memcg_update_tcp_limit(memcg, nr_pages);
3004                         break;
3005                 }
3006                 break;
3007         case RES_SOFT_LIMIT:
3008                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3009                 ret = 0;
3010                 break;
3011         }
3012         return ret ?: nbytes;
3013 }
3014
3015 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3016                                 size_t nbytes, loff_t off)
3017 {
3018         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3019         struct page_counter *counter;
3020
3021         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3022         case _MEM:
3023                 counter = &memcg->memory;
3024                 break;
3025         case _MEMSWAP:
3026                 counter = &memcg->memsw;
3027                 break;
3028         case _KMEM:
3029                 counter = &memcg->kmem;
3030                 break;
3031         case _TCP:
3032                 counter = &memcg->tcpmem;
3033                 break;
3034         default:
3035                 BUG();
3036         }
3037
3038         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3039         case RES_MAX_USAGE:
3040                 page_counter_reset_watermark(counter);
3041                 break;
3042         case RES_FAILCNT:
3043                 counter->failcnt = 0;
3044                 break;
3045         default:
3046                 BUG();
3047         }
3048
3049         return nbytes;
3050 }
3051
3052 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3053                                         struct cftype *cft)
3054 {
3055         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3056 }
3057
3058 #ifdef CONFIG_MMU
3059 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3060                                         struct cftype *cft, u64 val)
3061 {
3062         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3063
3064         if (val & ~MOVE_MASK)
3065                 return -EINVAL;
3066
3067         /*
3068          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3069          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3070          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3071          * affect task migrations starting after the change.
3072          */
3073         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3074         return 0;
3075 }
3076 #else
3077 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3078                                         struct cftype *cft, u64 val)
3079 {
3080         return -ENOSYS;
3081 }
3082 #endif
3083
3084 #ifdef CONFIG_NUMA
3085 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3086 {
3087         struct numa_stat {
3088                 const char *name;
3089                 unsigned int lru_mask;
3090         };
3091
3092         static const struct numa_stat stats[] = {
3093                 { "total", LRU_ALL },
3094                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3095                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3096                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3097         };
3098         const struct numa_stat *stat;
3099         int nid;
3100         unsigned long nr;
3101         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3102
3103         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3104                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3105                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3106                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3107                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3108                                                           stat->lru_mask);
3109                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3110                 }
3111                 seq_putc(m, '\n');
3112         }
3113
3114         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3115                 struct mem_cgroup *iter;
3116
3117                 nr = 0;
3118                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3119                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3120                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3121                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3122                         nr = 0;
3123                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3124                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3125                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3126                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3127                 }
3128                 seq_putc(m, '\n');
3129         }
3130
3131         return 0;
3132 }
3133 #endif /* CONFIG_NUMA */
3134
3135 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3136 {
3137         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3138         unsigned long memory, memsw;
3139         struct mem_cgroup *mi;
3140         unsigned int i;
3141
3142         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3143                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3144         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3145                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3146         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3147
3148         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3149                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3150                         continue;
3151                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3152                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3153         }
3154
3155         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3156                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3157                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3158
3159         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3160                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3161                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3162
3163         /* Hierarchical information */
3164         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3165         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3166                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3167                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3168         }
3169         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3170                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3171         if (do_memsw_account())
3172                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3173                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3174
3175         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3176                 unsigned long long val = 0;
3177
3178                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3179                         continue;
3180                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3181                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3182                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3183         }
3184
3185         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3186                 unsigned long long val = 0;
3187
3188                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3189                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3190                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3191                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3192         }
3193
3194         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3195                 unsigned long long val = 0;
3196
3197                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3198                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3199                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3200         }
3201
3202 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3203         {
3204                 pg_data_t *pgdat;
3205                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3206                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3207                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3208                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3209
3210                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3211                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3212                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3213
3214                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3215                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3216                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3217                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3218                 }
3219                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3220                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3221                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3222                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3223         }
3224 #endif
3225
3226         return 0;
3227 }
3228
3229 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3230                                       struct cftype *cft)
3231 {
3232         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3233
3234         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3235 }
3236
3237 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3238                                        struct cftype *cft, u64 val)
3239 {
3240         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3241
3242         if (val > 100)
3243                 return -EINVAL;
3244
3245         if (css->parent)
3246                 memcg->swappiness = val;
3247         else
3248                 vm_swappiness = val;
3249
3250         return 0;
3251 }
3252
3253 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3254 {
3255         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3256         unsigned long usage;
3257         int i;
3258
3259         rcu_read_lock();
3260         if (!swap)
3261                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3262         else
3263                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3264
3265         if (!t)
3266                 goto unlock;
3267
3268         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3269
3270         /*
3271          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3272          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3273          * call of __mem_cgroup_threshold().
3274          */
3275         i = t->current_threshold;
3276
3277         /*
3278          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3279          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3280          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3281          * only one element of the array here.
3282          */
3283         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3284                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3285
3286         /* i = current_threshold + 1 */
3287         i++;
3288
3289         /*
3290          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3291          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3292          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3293          * only one element of the array here.
3294          */
3295         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3296                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3297
3298         /* Update current_threshold */
3299         t->current_threshold = i - 1;
3300 unlock:
3301         rcu_read_unlock();
3302 }
3303
3304 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3305 {
3306         while (memcg) {
3307                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3308                 if (do_memsw_account())
3309                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3310
3311                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3312         }
3313 }
3314
3315 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3316 {
3317         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3318         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3319
3320         if (_a->threshold > _b->threshold)
3321                 return 1;
3322
3323         if (_a->threshold < _b->threshold)
3324                 return -1;
3325
3326         return 0;
3327 }
3328
3329 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3330 {
3331         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3332
3333         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3334
3335         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3336                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3337
3338         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3339         return 0;
3340 }
3341
3342 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3343 {
3344         struct mem_cgroup *iter;
3345
3346         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3347                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3348 }
3349
3350 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3351         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3352 {
3353         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3354         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3355         unsigned long threshold;
3356         unsigned long usage;
3357         int i, size, ret;
3358
3359         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3360         if (ret)
3361                 return ret;
3362
3363         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3364
3365         if (type == _MEM) {
3366                 thresholds = &memcg->thresholds;
3367                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3368         } else if (type == _MEMSWAP) {
3369                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3370                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3371         } else
3372                 BUG();
3373
3374         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3375         if (thresholds->primary)
3376                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3377
3378         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3379
3380         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3381         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3382                         GFP_KERNEL);
3383         if (!new) {
3384                 ret = -ENOMEM;
3385                 goto unlock;
3386         }
3387         new->size = size;
3388
3389         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3390         if (thresholds->primary) {
3391                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3392                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3393         }
3394
3395         /* Add new threshold */
3396         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3397         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3398
3399         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3400         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3401                         compare_thresholds, NULL);
3402
3403         /* Find current threshold */
3404         new->current_threshold = -1;
3405         for (i = 0; i < size; i++) {
3406                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3407                         /*
3408                          * new->current_threshold will not be used until
3409                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3410                          * it here.
3411                          */
3412                         ++new->current_threshold;
3413                 } else
3414                         break;
3415         }
3416
3417         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3418         kfree(thresholds->spare);
3419         thresholds->spare = thresholds->primary;
3420
3421         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3422
3423         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3424         synchronize_rcu();
3425
3426 unlock:
3427         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3428
3429         return ret;
3430 }
3431
3432 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3433         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3434 {
3435         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3436 }
3437
3438 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3439         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3440 {
3441         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3442 }
3443
3444 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3445         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3446 {
3447         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3448         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3449         unsigned long usage;
3450         int i, j, size;
3451
3452         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3453
3454         if (type == _MEM) {
3455                 thresholds = &memcg->thresholds;
3456                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3457         } else if (type == _MEMSWAP) {
3458                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3459                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3460         } else
3461                 BUG();
3462
3463         if (!thresholds->primary)
3464                 goto unlock;
3465
3466         /* Check if a threshold crossed before removing */
3467         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3468
3469         /* Calculate new number of threshold */
3470         size = 0;
3471         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3472                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3473                         size++;
3474         }
3475
3476         new = thresholds->spare;
3477
3478         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3479         if (!size) {
3480                 kfree(new);
3481                 new = NULL;
3482                 goto swap_buffers;
3483         }
3484
3485         new->size = size;
3486
3487         /* Copy thresholds and find current threshold */
3488         new->current_threshold = -1;
3489         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3490                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3491                         continue;
3492
3493                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3494                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3495                         /*
3496                          * new->current_threshold will not be used
3497                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3498                          * it here.
3499                          */
3500                         ++new->current_threshold;
3501                 }
3502                 j++;
3503         }
3504
3505 swap_buffers:
3506         /* Swap primary and spare array */
3507         thresholds->spare = thresholds->primary;
3508
3509         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3510
3511         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3512         synchronize_rcu();
3513
3514         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3515         if (!new) {
3516                 kfree(thresholds->spare);
3517                 thresholds->spare = NULL;
3518         }
3519 unlock:
3520         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3521 }
3522
3523 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3524         struct eventfd_ctx *eventfd)
3525 {
3526         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3527 }
3528
3529 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3530         struct eventfd_ctx *eventfd)
3531 {
3532         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3533 }
3534
3535 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3536         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3537 {
3538         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3539
3540         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3541         if (!event)
3542                 return -ENOMEM;
3543
3544         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3545
3546         event->eventfd = eventfd;
3547         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3548
3549         /* already in OOM ? */
3550         if (memcg->under_oom)
3551                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3552         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3553
3554         return 0;
3555 }
3556
3557 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3558         struct eventfd_ctx *eventfd)
3559 {
3560         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3561
3562         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3563
3564         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3565                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3566                         list_del(&ev->list);
3567                         kfree(ev);
3568                 }
3569         }
3570
3571         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3572 }
3573
3574 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3575 {
3576         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3577
3578         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3579         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3580         return 0;
3581 }
3582
3583 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3584         struct cftype *cft, u64 val)
3585 {
3586         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3587
3588         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3589         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3590                 return -EINVAL;
3591
3592         memcg->oom_kill_disable = val;
3593         if (!val)
3594                 memcg_oom_recover(memcg);
3595
3596         return 0;
3597 }
3598
3599 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3600
3601 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3602 {
3603         return &memcg->cgwb_list;
3604 }
3605
3606 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3607 {
3608         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3609 }
3610
3611 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3612 {
3613         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3614 }
3615
3616 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3617 {
3618         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3619 }
3620
3621 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3622 {
3623         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3624
3625         if (!memcg->css.parent)
3626                 return NULL;
3627
3628         return &memcg->cgwb_domain;
3629 }
3630
3631 /**
3632  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3633  * @wb: bdi_writeback in question
3634  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3635  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3636  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3637  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3638  *
3639  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3640  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3641  * is a bit more involved.
3642  *
3643  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3644  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3645  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3646  * available memory in the system.  The caller should further cap
3647  * *@pheadroom accordingly.
3648  */
3649 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3650                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3651                          unsigned long *pwriteback)
3652 {
3653         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3654         struct mem_cgroup *parent;
3655
3656         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
3657
3658         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3659         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3660         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3661                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3662         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3663
3664         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3665                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3666                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3667
3668                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3669                 memcg = parent;
3670         }
3671 }
3672
3673 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3674
3675 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3676 {
3677         return 0;
3678 }
3679
3680 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3681 {
3682 }
3683
3684 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3685 {
3686 }
3687
3688 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3689
3690 /*
3691  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3692  *
3693  * "cgroup.event_control" implementation.
3694  *
3695  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3696  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3697  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3698  *
3699  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3700  * possible.
3701  */
3702
3703 /*
3704  * Unregister event and free resources.
3705  *
3706  * Gets called from workqueue.
3707  */
3708 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3709 {
3710         struct mem_cgroup_event *event =
3711                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3712         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3713
3714         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3715
3716         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3717
3718         /* Notify userspace the event is going away. */
3719         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3720
3721         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3722         kfree(event);
3723         css_put(&memcg->css);
3724 }
3725
3726 /*
3727  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3728  *
3729  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3730  */
3731 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3732                             int sync, void *key)
3733 {
3734         struct mem_cgroup_event *event =
3735                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3736         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3737         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3738
3739         if (flags & POLLHUP) {
3740                 /*
3741                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3742                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3743                  * for us.
3744                  *
3745                  * We can't race against event freeing since the other
3746                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3747                  * which we hold.
3748                  */
3749                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3750                 if (!list_empty(&event->list)) {
3751                         list_del_init(&event->list);
3752                         /*
3753                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3754                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3755                          */
3756                         schedule_work(&event->remove);
3757                 }
3758                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3759         }
3760
3761         return 0;
3762 }
3763
3764 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3765                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3766 {
3767         struct mem_cgroup_event *event =
3768                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3769
3770         event->wqh = wqh;
3771         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3772 }
3773
3774 /*
3775  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3776  *
3777  * Parse input and register new cgroup event handler.
3778  *
3779  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3780  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3781  */
3782 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3783                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3784 {
3785         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3786         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3787         struct mem_cgroup_event *event;
3788         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3789         unsigned int efd, cfd;
3790         struct fd efile;
3791         struct fd cfile;
3792         const char *name;
3793         char *endp;
3794         int ret;
3795
3796         buf = strstrip(buf);
3797
3798         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3799         if (*endp != ' ')
3800                 return -EINVAL;
3801         buf = endp + 1;
3802
3803         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3804         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3805                 return -EINVAL;
3806         buf = endp + 1;
3807
3808         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3809         if (!event)
3810                 return -ENOMEM;
3811
3812         event->memcg = memcg;
3813         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3814         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3815         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3816         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3817
3818         efile = fdget(efd);
3819         if (!efile.file) {
3820                 ret = -EBADF;
3821                 goto out_kfree;
3822         }
3823
3824         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3825         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3826                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3827                 goto out_put_efile;
3828         }
3829
3830         cfile = fdget(cfd);
3831         if (!cfile.file) {
3832                 ret = -EBADF;
3833                 goto out_put_eventfd;
3834         }
3835
3836         /* the process need read permission on control file */
3837         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3838         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3839         if (ret < 0)
3840                 goto out_put_cfile;
3841
3842         /*
3843          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3844          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3845          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3846          * is for compatibility anyway.
3847          *
3848          * DO NOT ADD NEW FILES.
3849          */
3850         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3851
3852         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3853                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3854                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3855         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3856                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3857                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3858         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3859                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3860                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3861         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3862                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3863                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3864         } else {
3865                 ret = -EINVAL;
3866                 goto out_put_cfile;
3867         }
3868
3869         /*
3870          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3871          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3872          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3873          */
3874         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3875                                                &memory_cgrp_subsys);
3876         ret = -EINVAL;
3877         if (IS_ERR(cfile_css))
3878                 goto out_put_cfile;
3879         if (cfile_css != css) {
3880                 css_put(cfile_css);
3881                 goto out_put_cfile;
3882         }
3883
3884         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
3885         if (ret)
3886                 goto out_put_css;
3887
3888         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
3889
3890         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3891         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
3892         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3893
3894         fdput(cfile);
3895         fdput(efile);
3896
3897         return nbytes;
3898
3899 out_put_css:
3900         css_put(css);
3901 out_put_cfile:
3902         fdput(cfile);
3903 out_put_eventfd:
3904         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3905 out_put_efile:
3906         fdput(efile);
3907 out_kfree:
3908         kfree(event);
3909
3910         return ret;
3911 }
3912
3913 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
3914         {
3915                 .name = "usage_in_bytes",
3916                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
3917                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3918         },
3919         {
3920                 .name = "max_usage_in_bytes",
3921                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
3922                 .write = mem_cgroup_reset,
3923                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3924         },
3925         {
3926                 .name = "limit_in_bytes",
3927                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
3928                 .write = mem_cgroup_write,
3929                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3930         },
3931         {
3932                 .name = "soft_limit_in_bytes",
3933                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
3934                 .write = mem_cgroup_write,
3935                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3936         },
3937         {
3938                 .name = "failcnt",
3939                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
3940                 .write = mem_cgroup_reset,
3941                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3942         },
3943         {
3944                 .name = "stat",
3945                 .seq_show = memcg_stat_show,
3946         },
3947         {
3948                 .name = "force_empty",
3949                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
3950         },
3951         {
3952                 .name = "use_hierarchy",
3953                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
3954                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
3955         },
3956         {
3957                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
3958                 .write = memcg_write_event_control,
3959                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
3960         },
3961         {
3962                 .name = "swappiness",
3963                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
3964                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
3965         },
3966         {
3967                 .name = "move_charge_at_immigrate",
3968                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
3969                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
3970         },
3971         {
3972                 .name = "oom_control",
3973                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
3974                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
3975                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
3976         },
3977         {
3978                 .name = "pressure_level",
3979         },
3980 #ifdef CONFIG_NUMA
3981         {
3982                 .name = "numa_stat",
3983                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
3984         },
3985 #endif
3986         {
3987                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
3988                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
3989                 .write = mem_cgroup_write,
3990                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3991         },
3992         {
3993                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
3994                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
3995                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3996         },
3997         {
3998                 .name = "kmem.failcnt",
3999                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4000                 .write = mem_cgroup_reset,
4001                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4002         },
4003         {
4004                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4005                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4006                 .write = mem_cgroup_reset,
4007                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4008         },
4009 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4010         {
4011                 .name = "kmem.slabinfo",
4012                 .seq_start = slab_start,
4013                 .seq_next = slab_next,
4014                 .seq_stop = slab_stop,
4015                 .seq_show = memcg_slab_show,
4016         },
4017 #endif
4018         {
4019                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4020                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4021                 .write = mem_cgroup_write,
4022                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4023         },
4024         {
4025                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4026                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4027                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4028         },
4029         {
4030                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4031                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4032                 .write = mem_cgroup_reset,
4033                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4034         },
4035         {
4036                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4037                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4038                 .write = mem_cgroup_reset,
4039                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4040         },
4041         { },    /* terminate */
4042 };
4043
4044 /*
4045  * Private memory cgroup IDR
4046  *
4047  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4048  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4049  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4050  * memory-controlled cgroups to 64k.
4051  *
4052  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4053  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4054  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4055  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4056  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4057  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4058  *
4059  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4060  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4061  * when the CSS is offlined.
4062  *
4063  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4064  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4065  * those references are manageable from userspace.
4066  */
4067
4068 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4069
4070 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4071 {
4072         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) <= 0);
4073         atomic_add(n, &memcg->id.ref);
4074 }
4075
4076 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4077 {
4078         VM_BUG_ON(atomic_read(&memcg->id.ref) < n);
4079         if (atomic_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4080                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4081                 memcg->id.id = 0;
4082
4083                 /* Memcg ID pins CSS */
4084                 css_put(&memcg->css);
4085         }
4086 }
4087
4088 static inline void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4089 {
4090         mem_cgroup_id_get_many(memcg, 1);
4091 }
4092
4093 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4094 {
4095         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4096 }
4097
4098 /**
4099  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4100  * @id: the memcg id to look up
4101  *
4102  * Caller must hold rcu_read_lock().
4103  */
4104 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4105 {
4106         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4107         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4108 }
4109
4110 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4111 {
4112         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4113         int tmp = node;
4114         /*
4115          * This routine is called against possible nodes.
4116          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4117          *
4118          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4119          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4120          *       function.
4121          */
4122         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4123                 tmp = -1;
4124         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4125         if (!pn)
4126                 return 1;
4127
4128         lruvec_init(&pn->lruvec);
4129         pn->usage_in_excess = 0;
4130         pn->on_tree = false;
4131         pn->memcg = memcg;
4132
4133         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4134         return 0;
4135 }
4136
4137 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4138 {
4139         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4140 }
4141
4142 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4143 {
4144         int node;
4145
4146         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4147         for_each_node(node)
4148                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4149         free_percpu(memcg->stat);
4150         kfree(memcg);
4151 }
4152
4153 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4154 {
4155         struct mem_cgroup *memcg;
4156         size_t size;
4157         int node;
4158
4159         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4160         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4161
4162         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4163         if (!memcg)
4164                 return NULL;
4165
4166         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4167                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4168                                  GFP_KERNEL);
4169         if (memcg->id.id < 0)
4170                 goto fail;
4171
4172         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4173         if (!memcg->stat)
4174                 goto fail;
4175
4176         for_each_node(node)
4177                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4178                         goto fail;
4179
4180         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4181                 goto fail;
4182
4183         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4184         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4185         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4186         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4187         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4188         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4189         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4190         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4191         memcg->socket_pressure = jiffies;
4192 #ifndef CONFIG_SLOB
4193         memcg->kmemcg_id = -1;
4194 #endif
4195 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4196         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4197 #endif
4198         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4199         return memcg;
4200 fail:
4201         if (memcg->id.id > 0)
4202                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4203         mem_cgroup_free(memcg);
4204         return NULL;
4205 }
4206
4207 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4208 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4209 {
4210         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4211         struct mem_cgroup *memcg;
4212         long error = -ENOMEM;
4213
4214         memcg = mem_cgroup_alloc();
4215         if (!memcg)
4216                 return ERR_PTR(error);
4217
4218         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4219         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4220         if (parent) {
4221                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4222                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4223         }
4224         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4225                 memcg->use_hierarchy = true;
4226                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4227                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4228                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4229                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4230                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4231         } else {
4232                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4233                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4234                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4235                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4236                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4237                 /*
4238                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4239                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4240                  * unfortunate state in our controller.
4241                  */
4242                 if (parent != root_mem_cgroup)
4243                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4244         }
4245
4246         /* The following stuff does not apply to the root */
4247         if (!parent) {
4248                 root_mem_cgroup = memcg;
4249                 return &memcg->css;
4250         }
4251
4252         error = memcg_online_kmem(memcg);
4253         if (error)
4254                 goto fail;
4255
4256         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4257                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4258
4259         return &memcg->css;
4260 fail:
4261         mem_cgroup_free(memcg);
4262         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4263 }
4264
4265 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4266 {
4267         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4268
4269         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4270         atomic_set(&memcg->id.ref, 1);
4271         css_get(css);
4272         return 0;
4273 }
4274
4275 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4276 {
4277         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4278         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4279
4280         /*
4281          * Unregister events and notify userspace.
4282          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4283          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4284          */
4285         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4286         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4287                 list_del_init(&event->list);
4288                 schedule_work(&event->remove);
4289         }
4290         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4291
4292         memcg_offline_kmem(memcg);
4293         wb_memcg_offline(memcg);
4294
4295         mem_cgroup_id_put(memcg);
4296 }
4297
4298 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4299 {
4300         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4301
4302         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4303 }
4304
4305 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4306 {
4307         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4308
4309         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4310                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4311
4312         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4313                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4314
4315         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4316         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4317         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4318         memcg_free_kmem(memcg);
4319         mem_cgroup_free(memcg);
4320 }
4321
4322 /**
4323  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4324  * @css: the target css
4325  *
4326  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4327  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4328  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4329  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4330  * made visible again.
4331  *
4332  * The current implementation only resets the essential configurations.
4333  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4334  */
4335 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4336 {
4337         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4338
4339         page_counter_limit(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4340         page_counter_limit(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4341         page_counter_limit(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4342         page_counter_limit(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4343         page_counter_limit(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4344         memcg->low = 0;
4345         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4346         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4347         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4348 }
4349
4350 #ifdef CONFIG_MMU
4351 /* Handlers for move charge at task migration. */
4352 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4353 {
4354         int ret;
4355
4356         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4357         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4358         if (!ret) {
4359                 mc.precharge += count;
4360                 return ret;
4361         }
4362
4363         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
4364         while (count--) {
4365                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
4366                 if (ret)
4367                         return ret;
4368                 mc.precharge++;
4369                 cond_resched();
4370         }
4371         return 0;
4372 }
4373
4374 union mc_target {
4375         struct page     *page;
4376         swp_entry_t     ent;
4377 };
4378
4379 enum mc_target_type {
4380         MC_TARGET_NONE = 0,
4381         MC_TARGET_PAGE,
4382         MC_TARGET_SWAP,
4383 };
4384
4385 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4386                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4387 {
4388         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4389
4390         if (!page || !page_mapped(page))
4391                 return NULL;
4392         if (PageAnon(page)) {
4393                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4394                         return NULL;
4395         } else {
4396                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4397                         return NULL;
4398         }
4399         if (!get_page_unless_zero(page))
4400                 return NULL;
4401
4402         return page;
4403 }
4404
4405 #ifdef CONFIG_SWAP
4406 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4407                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4408 {
4409         struct page *page = NULL;
4410         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4411
4412         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4413                 return NULL;
4414         /*
4415          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4416          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4417          */
4418         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
4419         if (do_memsw_account())
4420                 entry->val = ent.val;
4421
4422         return page;
4423 }
4424 #else
4425 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4426                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4427 {
4428         return NULL;
4429 }
4430 #endif
4431
4432 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4433                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4434 {
4435         struct page *page = NULL;
4436         struct address_space *mapping;
4437         pgoff_t pgoff;
4438
4439         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4440                 return NULL;
4441         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4442                 return NULL;
4443
4444         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4445         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4446
4447         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4448 #ifdef CONFIG_SWAP
4449         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4450         if (shmem_mapping(mapping)) {
4451                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4452                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4453                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4454                         if (do_memsw_account())
4455                                 *entry = swp;
4456                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
4457                                              swp_offset(swp));
4458                 }
4459         } else
4460                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4461 #else
4462         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4463 #endif
4464         return page;
4465 }
4466
4467 /**
4468  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4469  * @page: the page
4470  * @compound: charge the page as compound or small page
4471  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4472  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4473  *
4474  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4475  *
4476  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4477  * from old cgroup.
4478  */
4479 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4480                                    bool compound,
4481                                    struct mem_cgroup *from,
4482                                    struct mem_cgroup *to)
4483 {
4484         unsigned long flags;
4485         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4486         int ret;
4487         bool anon;
4488
4489         VM_BUG_ON(from == to);
4490         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4491         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4492
4493         /*
4494          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4495          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4496          */
4497         ret = -EBUSY;
4498         if (!trylock_page(page))
4499                 goto out;
4500
4501         ret = -EINVAL;
4502         if (page->mem_cgroup != from)
4503                 goto out_unlock;
4504
4505         anon = PageAnon(page);
4506
4507         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4508
4509         if (!anon && page_mapped(page)) {
4510                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4511                                nr_pages);
4512                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4513                                nr_pages);
4514         }
4515
4516         /*
4517          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4518          * mem_cgroup_update_page_stat() will serialize updates to PageDirty.
4519          * So mapping should be stable for dirty pages.
4520          */
4521         if (!anon && PageDirty(page)) {
4522                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4523
4524                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4525                         __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4526                                        nr_pages);
4527                         __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4528                                        nr_pages);
4529                 }
4530         }
4531
4532         if (PageWriteback(page)) {
4533                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4534                                nr_pages);
4535                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4536                                nr_pages);
4537         }
4538
4539         /*
4540          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4541          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4542          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4543          */
4544
4545         /* caller should have done css_get */
4546         page->mem_cgroup = to;
4547         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4548
4549         ret = 0;
4550
4551         local_irq_disable();
4552         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4553         memcg_check_events(to, page);
4554         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4555         memcg_check_events(from, page);
4556         local_irq_enable();
4557 out_unlock:
4558         unlock_page(page);
4559 out:
4560         return ret;
4561 }
4562
4563 /**
4564  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4565  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4566  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4567  * @ptent: the pte to be checked
4568  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4569  *
4570  * Returns
4571  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4572  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4573  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4574  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4575  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4576  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4577  *     in target->ent.
4578  *
4579  * Called with pte lock held.
4580  */
4581
4582 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4583                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4584 {
4585         struct page *page = NULL;
4586         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4587         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4588
4589         if (pte_present(ptent))
4590                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4591         else if (is_swap_pte(ptent))
4592                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4593         else if (pte_none(ptent))
4594                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4595
4596         if (!page && !ent.val)
4597                 return ret;
4598         if (page) {
4599                 /*
4600                  * Do only loose check w/o serialization.
4601                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4602                  * not under LRU exclusion.
4603                  */
4604                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4605                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4606                         if (target)
4607                                 target->page = page;
4608                 }
4609                 if (!ret || !target)
4610                         put_page(page);
4611         }
4612         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4613         if (ent.val && !ret &&
4614             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4615                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4616                 if (target)
4617                         target->ent = ent;
4618         }
4619         return ret;
4620 }
4621
4622 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4623 /*
4624  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4625  * support them for now.
4626  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4627  */
4628 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4629                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4630 {
4631         struct page *page = NULL;
4632         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4633
4634         page = pmd_page(pmd);
4635         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4636         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4637                 return ret;
4638         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4639                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4640                 if (target) {
4641                         get_page(page);
4642                         target->page = page;
4643                 }
4644         }
4645         return ret;
4646 }
4647 #else
4648 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4649                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4650 {
4651         return MC_TARGET_NONE;
4652 }
4653 #endif
4654
4655 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4656                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4657                                         struct mm_walk *walk)
4658 {
4659         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4660         pte_t *pte;
4661         spinlock_t *ptl;
4662
4663         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4664         if (ptl) {
4665                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4666                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4667                 spin_unlock(ptl);
4668                 return 0;
4669         }
4670
4671         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4672                 return 0;
4673         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4674         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4675                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4676                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4677         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4678         cond_resched();
4679
4680         return 0;
4681 }
4682
4683 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4684 {
4685         unsigned long precharge;
4686
4687         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4688                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4689                 .mm = mm,
4690         };
4691         down_read(&mm->mmap_sem);
4692         walk_page_range(0, mm->highest_vm_end,
4693                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4694         up_read(&mm->mmap_sem);
4695
4696         precharge = mc.precharge;
4697         mc.precharge = 0;
4698
4699         return precharge;
4700 }
4701
4702 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4703 {
4704         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4705
4706         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4707         mc.moving_task = current;
4708         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4709 }
4710
4711 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4712 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4713 {
4714         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4715         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4716
4717         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4718         if (mc.precharge) {
4719                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4720                 mc.precharge = 0;
4721         }
4722         /*
4723          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4724          * we must uncharge here.
4725          */
4726         if (mc.moved_charge) {
4727                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4728                 mc.moved_charge = 0;
4729         }
4730         /* we must fixup refcnts and charges */
4731         if (mc.moved_swap) {
4732                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4733                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4734                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4735
4736                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
4737
4738                 /*
4739                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4740                  * should uncharge to->memory.
4741                  */
4742                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4743                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4744
4745                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
4746                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
4747
4748                 mc.moved_swap = 0;
4749         }
4750         memcg_oom_recover(from);
4751         memcg_oom_recover(to);
4752         wake_up_all(&mc.waitq);
4753 }
4754
4755 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4756 {
4757         struct mm_struct *mm = mc.mm;
4758
4759         /*
4760          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4761          * task migration.
4762          */
4763         mc.moving_task = NULL;
4764         __mem_cgroup_clear_mc();
4765         spin_lock(&mc.lock);
4766         mc.from = NULL;
4767         mc.to = NULL;
4768         mc.mm = NULL;
4769         spin_unlock(&mc.lock);
4770
4771         mmput(mm);
4772 }
4773
4774 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4775 {
4776         struct cgroup_subsys_state *css;
4777         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
4778         struct mem_cgroup *from;
4779         struct task_struct *leader, *p;
4780         struct mm_struct *mm;
4781         unsigned long move_flags;
4782         int ret = 0;
4783
4784         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
4785         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
4786                 return 0;
4787
4788         /*
4789          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
4790          * where charge immigration is not used.  Perform charge
4791          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
4792          * multiple.
4793          */
4794         p = NULL;
4795         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
4796                 WARN_ON_ONCE(p);
4797                 p = leader;
4798                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4799         }
4800         if (!p)
4801                 return 0;
4802
4803         /*
4804          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
4805          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
4806          * So we need to save it, and keep it going.
4807          */
4808         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
4809         if (!move_flags)
4810                 return 0;
4811
4812         from = mem_cgroup_from_task(p);
4813
4814         VM_BUG_ON(from == memcg);
4815
4816         mm = get_task_mm(p);
4817         if (!mm)
4818                 return 0;
4819         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
4820         if (mm->owner == p) {
4821                 VM_BUG_ON(mc.from);
4822                 VM_BUG_ON(mc.to);
4823                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
4824                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
4825                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
4826
4827                 spin_lock(&mc.lock);
4828                 mc.mm = mm;
4829                 mc.from = from;
4830                 mc.to = memcg;
4831                 mc.flags = move_flags;
4832                 spin_unlock(&mc.lock);
4833                 /* We set mc.moving_task later */
4834
4835                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
4836                 if (ret)
4837                         mem_cgroup_clear_mc();
4838         } else {
4839                 mmput(mm);
4840         }
4841         return ret;
4842 }
4843
4844 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4845 {
4846         if (mc.to)
4847                 mem_cgroup_clear_mc();
4848 }
4849
4850 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
4851                                 unsigned long addr, unsigned long end,
4852                                 struct mm_walk *walk)
4853 {
4854         int ret = 0;
4855         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4856         pte_t *pte;
4857         spinlock_t *ptl;
4858         enum mc_target_type target_type;
4859         union mc_target target;
4860         struct page *page;
4861
4862         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4863         if (ptl) {
4864                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
4865                         spin_unlock(ptl);
4866                         return 0;
4867                 }
4868                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
4869                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
4870                         page = target.page;
4871                         if (!isolate_lru_page(page)) {
4872                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
4873                                                              mc.from, mc.to)) {
4874                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
4875                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
4876                                 }
4877                                 putback_lru_page(page);
4878                         }
4879                         put_page(page);
4880                 }
4881                 spin_unlock(ptl);
4882                 return 0;
4883         }
4884
4885         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4886                 return 0;
4887 retry:
4888         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4889         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
4890                 pte_t ptent = *(pte++);
4891                 swp_entry_t ent;
4892
4893                 if (!mc.precharge)
4894                         break;
4895
4896                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
4897                 case MC_TARGET_PAGE:
4898                         page = target.page;
4899                         /*
4900                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
4901                          * can be done but it would be too convoluted so simply
4902                          * ignore such a partial THP and keep it in original
4903                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
4904                          */
4905                         if (PageTransCompound(page))
4906                                 goto put;
4907                         if (isolate_lru_page(page))
4908                                 goto put;
4909                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
4910                                                 mc.from, mc.to)) {
4911                                 mc.precharge--;
4912                                 /* we uncharge from mc.from later. */
4913                                 mc.moved_charge++;
4914                         }
4915                         putback_lru_page(page);
4916 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
4917                         put_page(page);
4918                         break;
4919                 case MC_TARGET_SWAP:
4920                         ent = target.ent;
4921                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
4922                                 mc.precharge--;
4923                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
4924                                 mc.moved_swap++;
4925                         }
4926                         break;
4927                 default:
4928                         break;
4929                 }
4930         }
4931         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4932         cond_resched();
4933
4934         if (addr != end) {
4935                 /*
4936                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
4937                  * We try charge one by one, but don't do any additional
4938                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
4939                  * phase.
4940                  */
4941                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
4942                 if (!ret)
4943                         goto retry;
4944         }
4945
4946         return ret;
4947 }
4948
4949 static void mem_cgroup_move_charge(void)
4950 {
4951         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
4952                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
4953                 .mm = mc.mm,
4954         };
4955
4956         lru_add_drain_all();
4957         /*
4958          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
4959          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
4960          * for already started RCU-only updates to finish.
4961          */
4962         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
4963         synchronize_rcu();
4964 retry:
4965         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
4966                 /*
4967                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
4968                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
4969                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
4970                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
4971                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
4972                  */
4973                 __mem_cgroup_clear_mc();
4974                 cond_resched();
4975                 goto retry;
4976         }
4977         /*
4978          * When we have consumed all precharges and failed in doing
4979          * additional charge, the page walk just aborts.
4980          */
4981         walk_page_range(0, mc.mm->highest_vm_end, &mem_cgroup_move_charge_walk);
4982
4983         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
4984         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
4985 }
4986
4987 static void mem_cgroup_move_task(void)
4988 {
4989         if (mc.to) {
4990                 mem_cgroup_move_charge();
4991                 mem_cgroup_clear_mc();
4992         }
4993 }
4994 #else   /* !CONFIG_MMU */
4995 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4996 {
4997         return 0;
4998 }
4999 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5000 {
5001 }
5002 static void mem_cgroup_move_task(void)
5003 {
5004 }
5005 #endif
5006
5007 /*
5008  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5009  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5010  * attempt.
5011  */
5012 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5013 {
5014         /*
5015          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5016          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5017          * on for the root memcg is enough.
5018          */
5019         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5020                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5021         else
5022                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5023 }
5024
5025 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5026                                struct cftype *cft)
5027 {
5028         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5029
5030         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5031 }
5032
5033 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5034 {
5035         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5036         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5037
5038         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5039                 seq_puts(m, "max\n");
5040         else
5041                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5042
5043         return 0;
5044 }
5045
5046 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5047                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5048 {
5049         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5050         unsigned long low;
5051         int err;
5052
5053         buf = strstrip(buf);
5054         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5055         if (err)
5056                 return err;
5057
5058         memcg->low = low;
5059
5060         return nbytes;
5061 }
5062
5063 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5064 {
5065         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5066         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5067
5068         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5069                 seq_puts(m, "max\n");
5070         else
5071                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5072
5073         return 0;
5074 }
5075
5076 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5077                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5078 {
5079         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5080         unsigned long nr_pages;
5081         unsigned long high;
5082         int err;
5083
5084         buf = strstrip(buf);
5085         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5086         if (err)
5087                 return err;
5088
5089         memcg->high = high;
5090
5091         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5092         if (nr_pages > high)
5093                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5094                                              GFP_KERNEL, true);
5095
5096         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5097         return nbytes;
5098 }
5099
5100 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5101 {
5102         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5103         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5104
5105         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5106                 seq_puts(m, "max\n");
5107         else
5108                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5109
5110         return 0;
5111 }
5112
5113 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5114                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5115 {
5116         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5117         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5118         bool drained = false;
5119         unsigned long max;
5120         int err;
5121
5122         buf = strstrip(buf);
5123         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5124         if (err)
5125                 return err;
5126
5127         xchg(&memcg->memory.limit, max);
5128
5129         for (;;) {
5130                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5131
5132                 if (nr_pages <= max)
5133                         break;
5134
5135                 if (signal_pending(current)) {
5136                         err = -EINTR;
5137                         break;
5138                 }
5139
5140                 if (!drained) {
5141                         drain_all_stock(memcg);
5142                         drained = true;
5143                         continue;
5144                 }
5145
5146                 if (nr_reclaims) {
5147                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5148                                                           GFP_KERNEL, true))
5149                                 nr_reclaims--;
5150                         continue;
5151                 }
5152
5153                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_OOM, 1);
5154                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5155                         break;
5156         }
5157
5158         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5159         return nbytes;
5160 }
5161
5162 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5163 {
5164         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5165
5166         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5167         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5168         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5169         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5170
5171         return 0;
5172 }
5173
5174 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5175 {
5176         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5177         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
5178         unsigned long events[MEMCG_NR_EVENTS];
5179         int i;
5180
5181         /*
5182          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5183          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5184          *
5185          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5186          * 1) generic big picture -> specifics and details
5187          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5188          *
5189          * Current memory state:
5190          */
5191
5192         tree_stat(memcg, stat);
5193         tree_events(memcg, events);
5194
5195         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5196                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_RSS] * PAGE_SIZE);
5197         seq_printf(m, "file %llu\n",
5198                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_CACHE] * PAGE_SIZE);
5199         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5200                    (u64)stat[MEMCG_KERNEL_STACK_KB] * 1024);
5201         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5202                    (u64)(stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] +
5203                          stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5204         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5205                    (u64)stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5206
5207         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5208                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5209         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5210                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5211         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5212                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5213
5214         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5215                 struct mem_cgroup *mi;
5216                 unsigned long val = 0;
5217
5218                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5219                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
5220                 seq_printf(m, "%s %llu\n",
5221                            mem_cgroup_lru_names[i], (u64)val * PAGE_SIZE);
5222         }
5223
5224         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5225                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5226         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5227                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5228
5229         /* Accumulated memory events */
5230
5231         seq_printf(m, "pgfault %lu\n",
5232                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
5233         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n",
5234                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
5235
5236         return 0;
5237 }
5238
5239 static struct cftype memory_files[] = {
5240         {
5241                 .name = "current",
5242                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5243                 .read_u64 = memory_current_read,
5244         },
5245         {
5246                 .name = "low",
5247                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5248                 .seq_show = memory_low_show,
5249                 .write = memory_low_write,
5250         },
5251         {
5252                 .name = "high",
5253                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5254                 .seq_show = memory_high_show,
5255                 .write = memory_high_write,
5256         },
5257         {
5258                 .name = "max",
5259                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5260                 .seq_show = memory_max_show,
5261                 .write = memory_max_write,
5262         },
5263         {
5264                 .name = "events",
5265                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5266                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5267                 .seq_show = memory_events_show,
5268         },
5269         {
5270                 .name = "stat",
5271                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5272                 .seq_show = memory_stat_show,
5273         },
5274         { }     /* terminate */
5275 };
5276
5277 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5278         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5279         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5280         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5281         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5282         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5283         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5284         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5285         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5286         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5287         .bind = mem_cgroup_bind,
5288         .dfl_cftypes = memory_files,
5289         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5290         .early_init = 0,
5291 };
5292
5293 /**
5294  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5295  * @root: the highest ancestor to consider
5296  * @memcg: the memory cgroup to check
5297  *
5298  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5299  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5300  */
5301 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5302 {
5303         if (mem_cgroup_disabled())
5304                 return false;
5305
5306         /*
5307          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5308          * it's never low when looked at directly, and it is not
5309          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5310          */
5311
5312         if (memcg == root_mem_cgroup)
5313                 return false;
5314
5315         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5316                 return false;
5317
5318         while (memcg != root) {
5319                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5320
5321                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5322                         break;
5323
5324                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5325                         return false;
5326         }
5327         return true;
5328 }
5329
5330 /**
5331  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5332  * @page: page to charge
5333  * @mm: mm context of the victim
5334  * @gfp_mask: reclaim mode
5335  * @memcgp: charged memcg return
5336  * @compound: charge the page as compound or small page
5337  *
5338  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5339  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5340  *
5341  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5342  * Otherwise, an error code is returned.
5343  *
5344  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5345  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5346  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5347  */
5348 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5349                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5350                           bool compound)
5351 {
5352         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5353         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5354         int ret = 0;
5355
5356         if (mem_cgroup_disabled())
5357                 goto out;
5358
5359         if (PageSwapCache(page)) {
5360                 /*
5361                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5362                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5363                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5364                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5365                  * in turn serializes uncharging.
5366                  */
5367                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5368                 if (page->mem_cgroup)
5369                         goto out;
5370
5371                 if (do_swap_account) {
5372                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5373                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5374
5375                         rcu_read_lock();
5376                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5377                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5378                                 memcg = NULL;
5379                         rcu_read_unlock();
5380                 }
5381         }
5382
5383         if (!memcg)
5384                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5385
5386         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5387
5388         css_put(&memcg->css);
5389 out:
5390         *memcgp = memcg;
5391         return ret;
5392 }
5393
5394 /**
5395  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5396  * @page: page to charge
5397  * @memcg: memcg to charge the page to
5398  * @lrucare: page might be on LRU already
5399  * @compound: charge the page as compound or small page
5400  *
5401  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5402  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5403  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5404  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5405  *
5406  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5407  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5408  *
5409  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5410  */
5411 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5412                               bool lrucare, bool compound)
5413 {
5414         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5415
5416         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5417         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5418
5419         if (mem_cgroup_disabled())
5420                 return;
5421         /*
5422          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5423          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5424          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5425          */
5426         if (!memcg)
5427                 return;
5428
5429         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5430
5431         local_irq_disable();
5432         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5433         memcg_check_events(memcg, page);
5434         local_irq_enable();
5435
5436         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
5437                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5438                 /*
5439                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5440                  * let's not wait for it.  The page already received a
5441                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5442                  */
5443                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5444         }
5445 }
5446
5447 /**
5448  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5449  * @page: page to charge
5450  * @memcg: memcg to charge the page to
5451  * @compound: charge the page as compound or small page
5452  *
5453  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5454  */
5455 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5456                 bool compound)
5457 {
5458         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5459
5460         if (mem_cgroup_disabled())
5461                 return;
5462         /*
5463          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5464          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5465          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5466          */
5467         if (!memcg)
5468                 return;
5469
5470         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5471 }
5472
5473 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5474                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5475                            unsigned long nr_huge, unsigned long nr_kmem,
5476                            struct page *dummy_page)
5477 {
5478         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file + nr_kmem;
5479         unsigned long flags;
5480
5481         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5482                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5483                 if (do_memsw_account())
5484                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5485                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && nr_kmem)
5486                         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_kmem);
5487                 memcg_oom_recover(memcg);
5488         }
5489
5490         local_irq_save(flags);
5491         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5492         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5493         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5494         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5495         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5496         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5497         local_irq_restore(flags);
5498
5499         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5500                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5501 }
5502
5503 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5504 {
5505         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5506         unsigned long nr_anon = 0;
5507         unsigned long nr_file = 0;
5508         unsigned long nr_huge = 0;
5509         unsigned long nr_kmem = 0;
5510         unsigned long pgpgout = 0;
5511         struct list_head *next;
5512         struct page *page;
5513
5514         /*
5515          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
5516          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
5517          */
5518         next = page_list->next;
5519         do {
5520                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5521                 next = page->lru.next;
5522
5523                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5524                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5525
5526                 if (!page->mem_cgroup)
5527                         continue;
5528
5529                 /*
5530                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5531                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5532                  * exclusive access to the page.
5533                  */
5534
5535                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5536                         if (memcg) {
5537                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5538                                                nr_huge, nr_kmem, page);
5539                                 pgpgout = nr_anon = nr_file =
5540                                         nr_huge = nr_kmem = 0;
5541                         }
5542                         memcg = page->mem_cgroup;
5543                 }
5544
5545                 if (!PageKmemcg(page)) {
5546                         unsigned int nr_pages = 1;
5547
5548                         if (PageTransHuge(page)) {
5549                                 nr_pages <<= compound_order(page);
5550                                 nr_huge += nr_pages;
5551                         }
5552                         if (PageAnon(page))
5553                                 nr_anon += nr_pages;
5554                         else
5555                                 nr_file += nr_pages;
5556                         pgpgout++;
5557                 } else {
5558                         nr_kmem += 1 << compound_order(page);
5559                         __ClearPageKmemcg(page);
5560                 }
5561
5562                 page->mem_cgroup = NULL;
5563         } while (next != page_list);
5564
5565         if (memcg)
5566                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5567                                nr_huge, nr_kmem, page);
5568 }
5569
5570 /**
5571  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5572  * @page: page to uncharge
5573  *
5574  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5575  * mem_cgroup_commit_charge().
5576  */
5577 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5578 {
5579         if (mem_cgroup_disabled())
5580                 return;
5581
5582         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5583         if (!page->mem_cgroup)
5584                 return;
5585
5586         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5587         uncharge_list(&page->lru);
5588 }
5589
5590 /**
5591  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5592  * @page_list: list of pages to uncharge
5593  *
5594  * Uncharge a list of pages previously charged with
5595  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5596  */
5597 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5598 {
5599         if (mem_cgroup_disabled())
5600                 return;
5601
5602         if (!list_empty(page_list))
5603                 uncharge_list(page_list);
5604 }
5605
5606 /**
5607  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
5608  * @oldpage: currently circulating page
5609  * @newpage: replacement page
5610  *
5611  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
5612  * be uncharged upon free.
5613  *
5614  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5615  */
5616 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
5617 {
5618         struct mem_cgroup *memcg;
5619         unsigned int nr_pages;
5620         bool compound;
5621         unsigned long flags;
5622
5623         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5624         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5625         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5626         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5627                        newpage);
5628
5629         if (mem_cgroup_disabled())
5630                 return;
5631
5632         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5633         if (newpage->mem_cgroup)
5634                 return;
5635
5636         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
5637         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5638         if (!memcg)
5639                 return;
5640
5641         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
5642         compound = PageTransHuge(newpage);
5643         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
5644
5645         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
5646         if (do_memsw_account())
5647                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
5648         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
5649
5650         commit_charge(newpage, memcg, false);
5651
5652         local_irq_save(flags);
5653         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
5654         memcg_check_events(memcg, newpage);
5655         local_irq_restore(flags);
5656 }
5657
5658 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
5659 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
5660
5661 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
5662 {
5663         struct mem_cgroup *memcg;
5664
5665         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
5666                 return;
5667
5668         /*
5669          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
5670          * filled. It won't however, necessarily happen from
5671          * process context. So the test for root memcg given
5672          * the current task's memcg won't help us in this case.
5673          *
5674          * Respecting the original socket's memcg is a better
5675          * decision in this case.
5676          */
5677         if (sk->sk_memcg) {
5678                 BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_memcg));
5679                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
5680                 return;
5681         }
5682
5683         rcu_read_lock();
5684         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
5685         if (memcg == root_mem_cgroup)
5686                 goto out;
5687         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
5688                 goto out;
5689         if (css_tryget_online(&memcg->css))
5690                 sk->sk_memcg = memcg;
5691 out:
5692         rcu_read_unlock();
5693 }
5694
5695 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
5696 {
5697         if (sk->sk_memcg)
5698                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
5699 }
5700
5701 /**
5702  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
5703  * @memcg: memcg to charge
5704  * @nr_pages: number of pages to charge
5705  *
5706  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
5707  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
5708  */
5709 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5710 {
5711         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
5712
5713         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5714                 struct page_counter *fail;
5715
5716                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
5717                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
5718                         return true;
5719                 }
5720                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5721                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
5722                 return false;
5723         }
5724
5725         /* Don't block in the packet receive path */
5726         if (in_softirq())
5727                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
5728
5729         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5730
5731         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
5732                 return true;
5733
5734         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
5735         return false;
5736 }
5737
5738 /**
5739  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
5740  * @memcg - memcg to uncharge
5741  * @nr_pages - number of pages to uncharge
5742  */
5743 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5744 {
5745         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5746                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5747                 return;
5748         }
5749
5750         this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5751
5752         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5753         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5754 }
5755
5756 static int __init cgroup_memory(char *s)
5757 {
5758         char *token;
5759
5760         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
5761                 if (!*token)
5762                         continue;
5763                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
5764                         cgroup_memory_nosocket = true;
5765                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
5766                         cgroup_memory_nokmem = true;
5767         }
5768         return 0;
5769 }
5770 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
5771
5772 /*
5773  * subsys_initcall() for memory controller.
5774  *
5775  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
5776  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
5777  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
5778  * be initialized from here.
5779  */
5780 static int __init mem_cgroup_init(void)
5781 {
5782         int cpu, node;
5783
5784         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
5785
5786         for_each_possible_cpu(cpu)
5787                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5788                           drain_local_stock);
5789
5790         for_each_node(node) {
5791                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5792
5793                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5794                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5795
5796                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
5797                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
5798                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5799         }
5800
5801         return 0;
5802 }
5803 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5804
5805 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5806 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
5807 {
5808         while (!atomic_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
5809                 /*
5810                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
5811                  * always be >= 1.
5812                  */
5813                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
5814                         VM_BUG_ON(1);
5815                         break;
5816                 }
5817                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5818                 if (!memcg)
5819                         memcg = root_mem_cgroup;
5820         }
5821         return memcg;
5822 }
5823
5824 /**
5825  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5826  * @page: page whose memsw charge to transfer
5827  * @entry: swap entry to move the charge to
5828  *
5829  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5830  */
5831 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5832 {
5833         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
5834         unsigned short oldid;
5835
5836         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5837         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5838
5839         if (!do_memsw_account())
5840                 return;
5841
5842         memcg = page->mem_cgroup;
5843
5844         /* Readahead page, never charged */
5845         if (!memcg)
5846                 return;
5847
5848         /*
5849          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
5850          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
5851          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
5852          */
5853         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5854         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg));
5855         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5856         mem_cgroup_swap_statistics(swap_memcg, true);
5857
5858         page->mem_cgroup = NULL;
5859
5860         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5861                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5862
5863         if (memcg != swap_memcg) {
5864                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
5865                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, 1);
5866                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5867         }
5868
5869         /*
5870          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
5871          * mapping->tree_lock lock which is taken with interrupts-off. It is
5872          * important here to have the interrupts disabled because it is the
5873          * only synchronisation we have for udpating the per-CPU variables.
5874          */
5875         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5876         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, false, -1);
5877         memcg_check_events(memcg, page);
5878
5879         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5880                 css_put(&memcg->css);
5881 }
5882
5883 /*
5884  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging a swap entry
5885  * @page: page being added to swap
5886  * @entry: swap entry to charge
5887  *
5888  * Try to charge @entry to the memcg that @page belongs to.
5889  *
5890  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
5891  */
5892 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
5893 {
5894         struct mem_cgroup *memcg;
5895         struct page_counter *counter;
5896         unsigned short oldid;
5897
5898         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
5899                 return 0;
5900
5901         memcg = page->mem_cgroup;
5902
5903         /* Readahead page, never charged */
5904         if (!memcg)
5905                 return 0;
5906
5907         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
5908
5909         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
5910             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, 1, &counter)) {
5911                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5912                 return -ENOMEM;
5913         }
5914
5915         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5916         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5917         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5918
5919         return 0;
5920 }
5921
5922 /**
5923  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5924  * @entry: swap entry to uncharge
5925  *
5926  * Drop the swap charge associated with @entry.
5927  */
5928 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5929 {
5930         struct mem_cgroup *memcg;
5931         unsigned short id;
5932
5933         if (!do_swap_account)
5934                 return;
5935
5936         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5937         rcu_read_lock();
5938         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5939         if (memcg) {
5940                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5941                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5942                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, 1);
5943                         else
5944                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5945                 }
5946                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5947                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5948         }
5949         rcu_read_unlock();
5950 }
5951
5952 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
5953 {
5954         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
5955
5956         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5957                 return nr_swap_pages;
5958         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5959                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
5960                                       READ_ONCE(memcg->swap.limit) -
5961                                       page_counter_read(&memcg->swap));
5962         return nr_swap_pages;
5963 }
5964
5965 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
5966 {
5967         struct mem_cgroup *memcg;
5968
5969         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5970
5971         if (vm_swap_full())
5972                 return true;
5973         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5974                 return false;
5975
5976         memcg = page->mem_cgroup;
5977         if (!memcg)
5978                 return false;
5979
5980         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5981                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.limit)
5982                         return true;
5983
5984         return false;
5985 }
5986
5987 /* for remember boot option*/
5988 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
5989 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
5990 #else
5991 static int really_do_swap_account __initdata;
5992 #endif
5993
5994 static int __init enable_swap_account(char *s)
5995 {
5996         if (!strcmp(s, "1"))
5997                 really_do_swap_account = 1;
5998         else if (!strcmp(s, "0"))
5999                 really_do_swap_account = 0;
6000         return 1;
6001 }
6002 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6003
6004 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6005                              struct cftype *cft)
6006 {
6007         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6008
6009         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6010 }
6011
6012 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6013 {
6014         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6015         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->swap.limit);
6016
6017         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
6018                 seq_puts(m, "max\n");
6019         else
6020                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
6021
6022         return 0;
6023 }
6024
6025 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6026                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6027 {
6028         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6029         unsigned long max;
6030         int err;
6031
6032         buf = strstrip(buf);
6033         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6034         if (err)
6035                 return err;
6036
6037         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
6038         err = page_counter_limit(&memcg->swap, max);
6039         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
6040         if (err)
6041                 return err;
6042
6043         return nbytes;
6044 }
6045
6046 static struct cftype swap_files[] = {
6047         {
6048                 .name = "swap.current",
6049                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6050                 .read_u64 = swap_current_read,
6051         },
6052         {
6053                 .name = "swap.max",
6054                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6055                 .seq_show = swap_max_show,
6056                 .write = swap_max_write,
6057         },
6058         { }     /* terminate */
6059 };
6060
6061 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6062         {
6063                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6064                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6065                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6066         },
6067         {
6068                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6069                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6070                 .write = mem_cgroup_reset,
6071                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6072         },
6073         {
6074                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6075                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6076                 .write = mem_cgroup_write,
6077                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6078         },
6079         {
6080                 .name = "memsw.failcnt",
6081                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6082                 .write = mem_cgroup_reset,
6083                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6084         },
6085         { },    /* terminate */
6086 };
6087
6088 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6089 {
6090         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6091                 do_swap_account = 1;
6092                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6093                                                swap_files));
6094                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6095                                                   memsw_cgroup_files));
6096         }
6097         return 0;
6098 }
6099 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6100
6101 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */