Merge tag 'trace-v5.5-rc5' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rostedt...
[linux.git] / mm / memcontrol.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /* memcontrol.c - Memory Controller
3  *
4  * Copyright IBM Corporation, 2007
5  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
6  *
7  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
8  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
9  *
10  * Memory thresholds
11  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
12  * Author: Kirill A. Shutemov
13  *
14  * Kernel Memory Controller
15  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
16  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
17  *
18  * Native page reclaim
19  * Charge lifetime sanitation
20  * Lockless page tracking & accounting
21  * Unified hierarchy configuration model
22  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
23  */
24
25 #include <linux/page_counter.h>
26 #include <linux/memcontrol.h>
27 #include <linux/cgroup.h>
28 #include <linux/pagewalk.h>
29 #include <linux/sched/mm.h>
30 #include <linux/shmem_fs.h>
31 #include <linux/hugetlb.h>
32 #include <linux/pagemap.h>
33 #include <linux/vm_event_item.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/swap_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include <linux/tracehook.h>
60 #include <linux/psi.h>
61 #include <linux/seq_buf.h>
62 #include "internal.h"
63 #include <net/sock.h>
64 #include <net/ip.h>
65 #include "slab.h"
66
67 #include <linux/uaccess.h>
68
69 #include <trace/events/vmscan.h>
70
71 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
72 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
73
74 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
75
76 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
77
78 /* Socket memory accounting disabled? */
79 static bool cgroup_memory_nosocket;
80
81 /* Kernel memory accounting disabled? */
82 static bool cgroup_memory_nokmem;
83
84 /* Whether the swap controller is active */
85 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
86 int do_swap_account __read_mostly;
87 #else
88 #define do_swap_account         0
89 #endif
90
91 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
92 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_cgwb_frn_waitq);
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 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
102 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
103
104 /*
105  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
106  * their hierarchy representation
107  */
108
109 struct mem_cgroup_tree_per_node {
110         struct rb_root rb_root;
111         struct rb_node *rb_rightmost;
112         spinlock_t lock;
113 };
114
115 struct mem_cgroup_tree {
116         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
117 };
118
119 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
120
121 /* for OOM */
122 struct mem_cgroup_eventfd_list {
123         struct list_head list;
124         struct eventfd_ctx *eventfd;
125 };
126
127 /*
128  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
129  */
130 struct mem_cgroup_event {
131         /*
132          * memcg which the event belongs to.
133          */
134         struct mem_cgroup *memcg;
135         /*
136          * eventfd to signal userspace about the event.
137          */
138         struct eventfd_ctx *eventfd;
139         /*
140          * Each of these stored in a list by the cgroup.
141          */
142         struct list_head list;
143         /*
144          * register_event() callback will be used to add new userspace
145          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
146          * on eventfd to send notification to userspace.
147          */
148         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
149                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
150         /*
151          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
152          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
153          * if you want provide notification functionality.
154          */
155         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
156                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
157         /*
158          * All fields below needed to unregister event when
159          * userspace closes eventfd.
160          */
161         poll_table pt;
162         wait_queue_head_t *wqh;
163         wait_queue_entry_t wait;
164         struct work_struct remove;
165 };
166
167 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
168 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
169
170 /* Stuffs for move charges at task migration. */
171 /*
172  * Types of charges to be moved.
173  */
174 #define MOVE_ANON       0x1U
175 #define MOVE_FILE       0x2U
176 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
177
178 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
179 static struct move_charge_struct {
180         spinlock_t        lock; /* for from, to */
181         struct mm_struct  *mm;
182         struct mem_cgroup *from;
183         struct mem_cgroup *to;
184         unsigned long flags;
185         unsigned long precharge;
186         unsigned long moved_charge;
187         unsigned long moved_swap;
188         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
189         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
190 } mc = {
191         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
192         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
193 };
194
195 /*
196  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
197  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
198  */
199 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
200 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
201
202 enum charge_type {
203         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
204         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
205         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
206         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
207         NR_CHARGE_TYPE,
208 };
209
210 /* for encoding cft->private value on file */
211 enum res_type {
212         _MEM,
213         _MEMSWAP,
214         _OOM_TYPE,
215         _KMEM,
216         _TCP,
217 };
218
219 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
220 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
221 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
222 /* Used for OOM nofiier */
223 #define OOM_CONTROL             (0)
224
225 /*
226  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
227  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
228  * be used for reference counting.
229  */
230 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
231         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
232              iter != NULL;                              \
233              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
234
235 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
236         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
237              iter != NULL;                              \
238              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
239
240 static inline bool should_force_charge(void)
241 {
242         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
243                 (current->flags & PF_EXITING);
244 }
245
246 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
247 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
248 {
249         if (!memcg)
250                 memcg = root_mem_cgroup;
251         return &memcg->vmpressure;
252 }
253
254 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
255 {
256         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
257 }
258
259 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
260 /*
261  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
262  * The main reason for not using cgroup id for this:
263  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
264  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
265  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
266  *  200 entry array for that.
267  *
268  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
269  * will double each time we have to increase it.
270  */
271 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
272 int memcg_nr_cache_ids;
273
274 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
275 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
276
277 void memcg_get_cache_ids(void)
278 {
279         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
280 }
281
282 void memcg_put_cache_ids(void)
283 {
284         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
285 }
286
287 /*
288  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
289  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
290  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
291  * tunable, but that is strictly not necessary.
292  *
293  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
294  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
295  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
296  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
297  * increase ours as well if it increases.
298  */
299 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
300 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
301
302 /*
303  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
304  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
305  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
306  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
307  */
308 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
309 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
310
311 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
312 #endif
313
314 static int memcg_shrinker_map_size;
315 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
316
317 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
318 {
319         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
320 }
321
322 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
323                                          int size, int old_size)
324 {
325         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
326         int nid;
327
328         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
329
330         for_each_node(nid) {
331                 old = rcu_dereference_protected(
332                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
333                 /* Not yet online memcg */
334                 if (!old)
335                         return 0;
336
337                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
338                 if (!new)
339                         return -ENOMEM;
340
341                 /* Set all old bits, clear all new bits */
342                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
343                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
344
345                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
346                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
347         }
348
349         return 0;
350 }
351
352 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
353 {
354         struct mem_cgroup_per_node *pn;
355         struct memcg_shrinker_map *map;
356         int nid;
357
358         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
359                 return;
360
361         for_each_node(nid) {
362                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
363                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
364                 if (map)
365                         kvfree(map);
366                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
367         }
368 }
369
370 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
371 {
372         struct memcg_shrinker_map *map;
373         int nid, size, ret = 0;
374
375         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
376                 return 0;
377
378         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
379         size = memcg_shrinker_map_size;
380         for_each_node(nid) {
381                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
382                 if (!map) {
383                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
384                         ret = -ENOMEM;
385                         break;
386                 }
387                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
388         }
389         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
390
391         return ret;
392 }
393
394 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
395 {
396         int size, old_size, ret = 0;
397         struct mem_cgroup *memcg;
398
399         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
400         old_size = memcg_shrinker_map_size;
401         if (size <= old_size)
402                 return 0;
403
404         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
405         if (!root_mem_cgroup)
406                 goto unlock;
407
408         for_each_mem_cgroup(memcg) {
409                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
410                         continue;
411                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
412                 if (ret)
413                         goto unlock;
414         }
415 unlock:
416         if (!ret)
417                 memcg_shrinker_map_size = size;
418         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
419         return ret;
420 }
421
422 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
423 {
424         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
425                 struct memcg_shrinker_map *map;
426
427                 rcu_read_lock();
428                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
429                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
430                 smp_mb__before_atomic();
431                 set_bit(shrinker_id, map->map);
432                 rcu_read_unlock();
433         }
434 }
435
436 /**
437  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
438  * @page: page of interest
439  *
440  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
441  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
442  * until it is released.
443  *
444  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
445  * is returned.
446  */
447 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
448 {
449         struct mem_cgroup *memcg;
450
451         memcg = page->mem_cgroup;
452
453         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
454                 memcg = root_mem_cgroup;
455
456         return &memcg->css;
457 }
458
459 /**
460  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
461  * @page: the page
462  *
463  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
464  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
465  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
466  *
467  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
468  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
469  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
470  * do not care (such as procfs interfaces).
471  */
472 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
473 {
474         struct mem_cgroup *memcg;
475         unsigned long ino = 0;
476
477         rcu_read_lock();
478         if (PageSlab(page) && !PageTail(page))
479                 memcg = memcg_from_slab_page(page);
480         else
481                 memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
482         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
483                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
484         if (memcg)
485                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
486         rcu_read_unlock();
487         return ino;
488 }
489
490 static struct mem_cgroup_per_node *
491 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
492 {
493         int nid = page_to_nid(page);
494
495         return memcg->nodeinfo[nid];
496 }
497
498 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
499 soft_limit_tree_node(int nid)
500 {
501         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
502 }
503
504 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
505 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
506 {
507         int nid = page_to_nid(page);
508
509         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
510 }
511
512 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
513                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
514                                          unsigned long new_usage_in_excess)
515 {
516         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
517         struct rb_node *parent = NULL;
518         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
519         bool rightmost = true;
520
521         if (mz->on_tree)
522                 return;
523
524         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
525         if (!mz->usage_in_excess)
526                 return;
527         while (*p) {
528                 parent = *p;
529                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
530                                         tree_node);
531                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
532                         p = &(*p)->rb_left;
533                         rightmost = false;
534                 }
535
536                 /*
537                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
538                  * limit by the same amount
539                  */
540                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
541                         p = &(*p)->rb_right;
542         }
543
544         if (rightmost)
545                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
546
547         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
548         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
549         mz->on_tree = true;
550 }
551
552 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
553                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
554 {
555         if (!mz->on_tree)
556                 return;
557
558         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
559                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
560
561         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
562         mz->on_tree = false;
563 }
564
565 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
566                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
567 {
568         unsigned long flags;
569
570         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
571         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
572         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
573 }
574
575 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
576 {
577         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
578         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
579         unsigned long excess = 0;
580
581         if (nr_pages > soft_limit)
582                 excess = nr_pages - soft_limit;
583
584         return excess;
585 }
586
587 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
588 {
589         unsigned long excess;
590         struct mem_cgroup_per_node *mz;
591         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
592
593         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
594         if (!mctz)
595                 return;
596         /*
597          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
598          * because their event counter is not touched.
599          */
600         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
601                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
602                 excess = soft_limit_excess(memcg);
603                 /*
604                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
605                  * mem is over its softlimit.
606                  */
607                 if (excess || mz->on_tree) {
608                         unsigned long flags;
609
610                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
611                         /* if on-tree, remove it */
612                         if (mz->on_tree)
613                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
614                         /*
615                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
616                          * If excess is 0, no tree ops.
617                          */
618                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
619                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
620                 }
621         }
622 }
623
624 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
625 {
626         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
627         struct mem_cgroup_per_node *mz;
628         int nid;
629
630         for_each_node(nid) {
631                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
632                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
633                 if (mctz)
634                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
635         }
636 }
637
638 static struct mem_cgroup_per_node *
639 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
640 {
641         struct mem_cgroup_per_node *mz;
642
643 retry:
644         mz = NULL;
645         if (!mctz->rb_rightmost)
646                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
647
648         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
649                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
650         /*
651          * Remove the node now but someone else can add it back,
652          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
653          * position in the tree.
654          */
655         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
656         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
657             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
658                 goto retry;
659 done:
660         return mz;
661 }
662
663 static struct mem_cgroup_per_node *
664 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
665 {
666         struct mem_cgroup_per_node *mz;
667
668         spin_lock_irq(&mctz->lock);
669         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
670         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
671         return mz;
672 }
673
674 /**
675  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
676  * @memcg: the memory cgroup
677  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
678  * @val: delta to add to the counter, can be negative
679  */
680 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val)
681 {
682         long x;
683
684         if (mem_cgroup_disabled())
685                 return;
686
687         x = val + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->stat[idx]);
688         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
689                 struct mem_cgroup *mi;
690
691                 /*
692                  * Batch local counters to keep them in sync with
693                  * the hierarchical ones.
694                  */
695                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->stat[idx], x);
696                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
697                         atomic_long_add(x, &mi->vmstats[idx]);
698                 x = 0;
699         }
700         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->stat[idx], x);
701 }
702
703 static struct mem_cgroup_per_node *
704 parent_nodeinfo(struct mem_cgroup_per_node *pn, int nid)
705 {
706         struct mem_cgroup *parent;
707
708         parent = parent_mem_cgroup(pn->memcg);
709         if (!parent)
710                 return NULL;
711         return mem_cgroup_nodeinfo(parent, nid);
712 }
713
714 /**
715  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
716  * @lruvec: the lruvec
717  * @idx: the stat item
718  * @val: delta to add to the counter, can be negative
719  *
720  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
721  * function updates the all three counters that are affected by a
722  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
723  */
724 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
725                         int val)
726 {
727         pg_data_t *pgdat = lruvec_pgdat(lruvec);
728         struct mem_cgroup_per_node *pn;
729         struct mem_cgroup *memcg;
730         long x;
731
732         /* Update node */
733         __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
734
735         if (mem_cgroup_disabled())
736                 return;
737
738         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
739         memcg = pn->memcg;
740
741         /* Update memcg */
742         __mod_memcg_state(memcg, idx, val);
743
744         /* Update lruvec */
745         __this_cpu_add(pn->lruvec_stat_local->count[idx], val);
746
747         x = val + __this_cpu_read(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx]);
748         if (unlikely(abs(x) > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
749                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
750
751                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, pgdat->node_id))
752                         atomic_long_add(x, &pi->lruvec_stat[idx]);
753                 x = 0;
754         }
755         __this_cpu_write(pn->lruvec_stat_cpu->count[idx], x);
756 }
757
758 void __mod_lruvec_slab_state(void *p, enum node_stat_item idx, int val)
759 {
760         struct page *page = virt_to_head_page(p);
761         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
762         struct mem_cgroup *memcg;
763         struct lruvec *lruvec;
764
765         rcu_read_lock();
766         memcg = memcg_from_slab_page(page);
767
768         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
769         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup) {
770                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
771         } else {
772                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
773                 __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
774         }
775         rcu_read_unlock();
776 }
777
778 /**
779  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
780  * @memcg: the memory cgroup
781  * @idx: the event item
782  * @count: the number of events that occured
783  */
784 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
785                           unsigned long count)
786 {
787         unsigned long x;
788
789         if (mem_cgroup_disabled())
790                 return;
791
792         x = count + __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->events[idx]);
793         if (unlikely(x > MEMCG_CHARGE_BATCH)) {
794                 struct mem_cgroup *mi;
795
796                 /*
797                  * Batch local counters to keep them in sync with
798                  * the hierarchical ones.
799                  */
800                 __this_cpu_add(memcg->vmstats_local->events[idx], x);
801                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
802                         atomic_long_add(x, &mi->vmevents[idx]);
803                 x = 0;
804         }
805         __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->events[idx], x);
806 }
807
808 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
809 {
810         return atomic_long_read(&memcg->vmevents[event]);
811 }
812
813 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
814 {
815         long x = 0;
816         int cpu;
817
818         for_each_possible_cpu(cpu)
819                 x += per_cpu(memcg->vmstats_local->events[event], cpu);
820         return x;
821 }
822
823 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
824                                          struct page *page,
825                                          bool compound, int nr_pages)
826 {
827         /*
828          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
829          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
830          */
831         if (PageAnon(page))
832                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
833         else {
834                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
835                 if (PageSwapBacked(page))
836                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
837         }
838
839         if (compound) {
840                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
841                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
842         }
843
844         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
845         if (nr_pages > 0)
846                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
847         else {
848                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
849                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
850         }
851
852         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
853 }
854
855 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
856                                        enum mem_cgroup_events_target target)
857 {
858         unsigned long val, next;
859
860         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
861         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
862         /* from time_after() in jiffies.h */
863         if ((long)(next - val) < 0) {
864                 switch (target) {
865                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
866                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
867                         break;
868                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
869                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
870                         break;
871                 default:
872                         break;
873                 }
874                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
875                 return true;
876         }
877         return false;
878 }
879
880 /*
881  * Check events in order.
882  *
883  */
884 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
885 {
886         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
887         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
888                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
889                 bool do_softlimit;
890
891                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
892                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
893                 mem_cgroup_threshold(memcg);
894                 if (unlikely(do_softlimit))
895                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
896         }
897 }
898
899 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
900 {
901         /*
902          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
903          * if it races with swapoff, page migration, etc.
904          * So this can be called with p == NULL.
905          */
906         if (unlikely(!p))
907                 return NULL;
908
909         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
910 }
911 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
912
913 /**
914  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
915  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
916  *
917  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
918  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
919  * returned.
920  */
921 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
922 {
923         struct mem_cgroup *memcg;
924
925         if (mem_cgroup_disabled())
926                 return NULL;
927
928         rcu_read_lock();
929         do {
930                 /*
931                  * Page cache insertions can happen withou an
932                  * actual mm context, e.g. during disk probing
933                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
934                  */
935                 if (unlikely(!mm))
936                         memcg = root_mem_cgroup;
937                 else {
938                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
939                         if (unlikely(!memcg))
940                                 memcg = root_mem_cgroup;
941                 }
942         } while (!css_tryget(&memcg->css));
943         rcu_read_unlock();
944         return memcg;
945 }
946 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
947
948 /**
949  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
950  * @page: page from which memcg should be extracted.
951  *
952  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
953  * root_mem_cgroup is returned.
954  */
955 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
956 {
957         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
958
959         if (mem_cgroup_disabled())
960                 return NULL;
961
962         rcu_read_lock();
963         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
964                 memcg = root_mem_cgroup;
965         rcu_read_unlock();
966         return memcg;
967 }
968 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
969
970 /**
971  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
972  */
973 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
974 {
975         if (unlikely(current->active_memcg)) {
976                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
977
978                 rcu_read_lock();
979                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
980                         memcg = current->active_memcg;
981                 rcu_read_unlock();
982                 return memcg;
983         }
984         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
985 }
986
987 /**
988  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
989  * @root: hierarchy root
990  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
991  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
992  *
993  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
994  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
995  *
996  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
997  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
998  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
999  *
1000  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
1001  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1002  * reclaimers operating on the same node and priority.
1003  */
1004 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1005                                    struct mem_cgroup *prev,
1006                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1007 {
1008         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1009         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1010         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1011         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1012
1013         if (mem_cgroup_disabled())
1014                 return NULL;
1015
1016         if (!root)
1017                 root = root_mem_cgroup;
1018
1019         if (prev && !reclaim)
1020                 pos = prev;
1021
1022         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1023                 if (prev)
1024                         goto out;
1025                 return root;
1026         }
1027
1028         rcu_read_lock();
1029
1030         if (reclaim) {
1031                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1032
1033                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
1034                 iter = &mz->iter;
1035
1036                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1037                         goto out_unlock;
1038
1039                 while (1) {
1040                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1041                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1042                                 break;
1043                         /*
1044                          * css reference reached zero, so iter->position will
1045                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1046                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1047                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1048                          * might block it. So we clear iter->position right
1049                          * away.
1050                          */
1051                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1052                 }
1053         }
1054
1055         if (pos)
1056                 css = &pos->css;
1057
1058         for (;;) {
1059                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1060                 if (!css) {
1061                         /*
1062                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1063                          * new one might jump in right at the end of
1064                          * the hierarchy - make sure they see at least
1065                          * one group and restart from the beginning.
1066                          */
1067                         if (!prev)
1068                                 continue;
1069                         break;
1070                 }
1071
1072                 /*
1073                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1074                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1075                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1076                  */
1077                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1078
1079                 if (css == &root->css)
1080                         break;
1081
1082                 if (css_tryget(css))
1083                         break;
1084
1085                 memcg = NULL;
1086         }
1087
1088         if (reclaim) {
1089                 /*
1090                  * The position could have already been updated by a competing
1091                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1092                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1093                  */
1094                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1095
1096                 if (pos)
1097                         css_put(&pos->css);
1098
1099                 if (!memcg)
1100                         iter->generation++;
1101                 else if (!prev)
1102                         reclaim->generation = iter->generation;
1103         }
1104
1105 out_unlock:
1106         rcu_read_unlock();
1107 out:
1108         if (prev && prev != root)
1109                 css_put(&prev->css);
1110
1111         return memcg;
1112 }
1113
1114 /**
1115  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1116  * @root: hierarchy root
1117  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1118  */
1119 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1120                            struct mem_cgroup *prev)
1121 {
1122         if (!root)
1123                 root = root_mem_cgroup;
1124         if (prev && prev != root)
1125                 css_put(&prev->css);
1126 }
1127
1128 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1129                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1130 {
1131         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1132         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1133         int nid;
1134
1135         for_each_node(nid) {
1136                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(from, nid);
1137                 iter = &mz->iter;
1138                 cmpxchg(&iter->position, dead_memcg, NULL);
1139         }
1140 }
1141
1142 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1143 {
1144         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1145         struct mem_cgroup *last;
1146
1147         do {
1148                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1149                 last = memcg;
1150         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1151
1152         /*
1153          * When cgruop1 non-hierarchy mode is used,
1154          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1155          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1156          * dead_memcg from cgroup root separately.
1157          */
1158         if (last != root_mem_cgroup)
1159                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1160                                                 dead_memcg);
1161 }
1162
1163 /**
1164  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1165  * @memcg: hierarchy root
1166  * @fn: function to call for each task
1167  * @arg: argument passed to @fn
1168  *
1169  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1170  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1171  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1172  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1173  *
1174  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1175  */
1176 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1177                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1178 {
1179         struct mem_cgroup *iter;
1180         int ret = 0;
1181
1182         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1183
1184         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1185                 struct css_task_iter it;
1186                 struct task_struct *task;
1187
1188                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1189                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1190                         ret = fn(task, arg);
1191                 css_task_iter_end(&it);
1192                 if (ret) {
1193                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1194                         break;
1195                 }
1196         }
1197         return ret;
1198 }
1199
1200 /**
1201  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1202  * @page: the page
1203  * @pgdat: pgdat of the page
1204  *
1205  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1206  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1207  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1208  */
1209 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1210 {
1211         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1212         struct mem_cgroup *memcg;
1213         struct lruvec *lruvec;
1214
1215         if (mem_cgroup_disabled()) {
1216                 lruvec = &pgdat->__lruvec;
1217                 goto out;
1218         }
1219
1220         memcg = page->mem_cgroup;
1221         /*
1222          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1223          * possibly migrated - before they are charged.
1224          */
1225         if (!memcg)
1226                 memcg = root_mem_cgroup;
1227
1228         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1229         lruvec = &mz->lruvec;
1230 out:
1231         /*
1232          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1233          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1234          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1235          */
1236         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1237                 lruvec->pgdat = pgdat;
1238         return lruvec;
1239 }
1240
1241 /**
1242  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1243  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1244  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1245  * @zid: zone id of the accounted pages
1246  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1247  *
1248  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1249  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1250  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1251  */
1252 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1253                                 int zid, int nr_pages)
1254 {
1255         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1256         unsigned long *lru_size;
1257         long size;
1258
1259         if (mem_cgroup_disabled())
1260                 return;
1261
1262         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1263         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1264
1265         if (nr_pages < 0)
1266                 *lru_size += nr_pages;
1267
1268         size = *lru_size;
1269         if (WARN_ONCE(size < 0,
1270                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1271                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1272                 VM_BUG_ON(1);
1273                 *lru_size = 0;
1274         }
1275
1276         if (nr_pages > 0)
1277                 *lru_size += nr_pages;
1278 }
1279
1280 /**
1281  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1282  * @memcg: the memory cgroup
1283  *
1284  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1285  * pages.
1286  */
1287 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1288 {
1289         unsigned long margin = 0;
1290         unsigned long count;
1291         unsigned long limit;
1292
1293         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1294         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1295         if (count < limit)
1296                 margin = limit - count;
1297
1298         if (do_memsw_account()) {
1299                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1300                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1301                 if (count <= limit)
1302                         margin = min(margin, limit - count);
1303                 else
1304                         margin = 0;
1305         }
1306
1307         return margin;
1308 }
1309
1310 /*
1311  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1312  *
1313  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1314  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1315  * caused by "move".
1316  */
1317 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1318 {
1319         struct mem_cgroup *from;
1320         struct mem_cgroup *to;
1321         bool ret = false;
1322         /*
1323          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1324          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1325          */
1326         spin_lock(&mc.lock);
1327         from = mc.from;
1328         to = mc.to;
1329         if (!from)
1330                 goto unlock;
1331
1332         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1333                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1334 unlock:
1335         spin_unlock(&mc.lock);
1336         return ret;
1337 }
1338
1339 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1340 {
1341         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1342                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1343                         DEFINE_WAIT(wait);
1344                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1345                         /* moving charge context might have finished. */
1346                         if (mc.moving_task)
1347                                 schedule();
1348                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1349                         return true;
1350                 }
1351         }
1352         return false;
1353 }
1354
1355 static char *memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg)
1356 {
1357         struct seq_buf s;
1358         int i;
1359
1360         seq_buf_init(&s, kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL), PAGE_SIZE);
1361         if (!s.buffer)
1362                 return NULL;
1363
1364         /*
1365          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1366          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1367          *
1368          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1369          * 1) generic big picture -> specifics and details
1370          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1371          *
1372          * Current memory state:
1373          */
1374
1375         seq_buf_printf(&s, "anon %llu\n",
1376                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS) *
1377                        PAGE_SIZE);
1378         seq_buf_printf(&s, "file %llu\n",
1379                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) *
1380                        PAGE_SIZE);
1381         seq_buf_printf(&s, "kernel_stack %llu\n",
1382                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_KERNEL_STACK_KB) *
1383                        1024);
1384         seq_buf_printf(&s, "slab %llu\n",
1385                        (u64)(memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1386                              memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE)) *
1387                        PAGE_SIZE);
1388         seq_buf_printf(&s, "sock %llu\n",
1389                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_SOCK) *
1390                        PAGE_SIZE);
1391
1392         seq_buf_printf(&s, "shmem %llu\n",
1393                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SHMEM) *
1394                        PAGE_SIZE);
1395         seq_buf_printf(&s, "file_mapped %llu\n",
1396                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_MAPPED) *
1397                        PAGE_SIZE);
1398         seq_buf_printf(&s, "file_dirty %llu\n",
1399                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY) *
1400                        PAGE_SIZE);
1401         seq_buf_printf(&s, "file_writeback %llu\n",
1402                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK) *
1403                        PAGE_SIZE);
1404
1405         /*
1406          * TODO: We should eventually replace our own MEMCG_RSS_HUGE counter
1407          * with the NR_ANON_THP vm counter, but right now it's a pain in the
1408          * arse because it requires migrating the work out of rmap to a place
1409          * where the page->mem_cgroup is set up and stable.
1410          */
1411         seq_buf_printf(&s, "anon_thp %llu\n",
1412                        (u64)memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE) *
1413                        PAGE_SIZE);
1414
1415         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1416                 seq_buf_printf(&s, "%s %llu\n", lru_list_name(i),
1417                                (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
1418                                PAGE_SIZE);
1419
1420         seq_buf_printf(&s, "slab_reclaimable %llu\n",
1421                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_RECLAIMABLE) *
1422                        PAGE_SIZE);
1423         seq_buf_printf(&s, "slab_unreclaimable %llu\n",
1424                        (u64)memcg_page_state(memcg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE) *
1425                        PAGE_SIZE);
1426
1427         /* Accumulated memory events */
1428
1429         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGFAULT),
1430                        memcg_events(memcg, PGFAULT));
1431         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGMAJFAULT),
1432                        memcg_events(memcg, PGMAJFAULT));
1433
1434         seq_buf_printf(&s, "workingset_refault %lu\n",
1435                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_REFAULT));
1436         seq_buf_printf(&s, "workingset_activate %lu\n",
1437                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_ACTIVATE));
1438         seq_buf_printf(&s, "workingset_nodereclaim %lu\n",
1439                        memcg_page_state(memcg, WORKINGSET_NODERECLAIM));
1440
1441         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n",  vm_event_name(PGREFILL),
1442                        memcg_events(memcg, PGREFILL));
1443         seq_buf_printf(&s, "pgscan %lu\n",
1444                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1445                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT));
1446         seq_buf_printf(&s, "pgsteal %lu\n",
1447                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1448                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT));
1449         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGACTIVATE),
1450                        memcg_events(memcg, PGACTIVATE));
1451         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGDEACTIVATE),
1452                        memcg_events(memcg, PGDEACTIVATE));
1453         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREE),
1454                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREE));
1455         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(PGLAZYFREED),
1456                        memcg_events(memcg, PGLAZYFREED));
1457
1458 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1459         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_FAULT_ALLOC),
1460                        memcg_events(memcg, THP_FAULT_ALLOC));
1461         seq_buf_printf(&s, "%s %lu\n", vm_event_name(THP_COLLAPSE_ALLOC),
1462                        memcg_events(memcg, THP_COLLAPSE_ALLOC));
1463 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
1464
1465         /* The above should easily fit into one page */
1466         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(&s));
1467
1468         return s.buffer;
1469 }
1470
1471 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1472 /**
1473  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1474  * memory controller.
1475  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1476  * @p: Task that is going to be killed
1477  *
1478  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1479  * enabled
1480  */
1481 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1482 {
1483         rcu_read_lock();
1484
1485         if (memcg) {
1486                 pr_cont(",oom_memcg=");
1487                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1488         } else
1489                 pr_cont(",global_oom");
1490         if (p) {
1491                 pr_cont(",task_memcg=");
1492                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1493         }
1494         rcu_read_unlock();
1495 }
1496
1497 /**
1498  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1499  * memory controller.
1500  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1501  */
1502 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1503 {
1504         char *buf;
1505
1506         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1507                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1508                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1509         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1510                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1511                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1512                         K((u64)memcg->swap.max), memcg->swap.failcnt);
1513         else {
1514                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1515                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1516                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1517                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1518                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1519                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1520         }
1521
1522         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1523         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1524         pr_cont(":");
1525         buf = memory_stat_format(memcg);
1526         if (!buf)
1527                 return;
1528         pr_info("%s", buf);
1529         kfree(buf);
1530 }
1531
1532 /*
1533  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1534  */
1535 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1536 {
1537         unsigned long max;
1538
1539         max = memcg->memory.max;
1540         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1541                 unsigned long memsw_max;
1542                 unsigned long swap_max;
1543
1544                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1545                 swap_max = memcg->swap.max;
1546                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1547                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1548         }
1549         return max;
1550 }
1551
1552 unsigned long mem_cgroup_size(struct mem_cgroup *memcg)
1553 {
1554         return page_counter_read(&memcg->memory);
1555 }
1556
1557 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1558                                      int order)
1559 {
1560         struct oom_control oc = {
1561                 .zonelist = NULL,
1562                 .nodemask = NULL,
1563                 .memcg = memcg,
1564                 .gfp_mask = gfp_mask,
1565                 .order = order,
1566         };
1567         bool ret;
1568
1569         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1570                 return true;
1571         /*
1572          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1573          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1574          */
1575         ret = should_force_charge() || out_of_memory(&oc);
1576         mutex_unlock(&oom_lock);
1577         return ret;
1578 }
1579
1580 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1581                                    pg_data_t *pgdat,
1582                                    gfp_t gfp_mask,
1583                                    unsigned long *total_scanned)
1584 {
1585         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1586         int total = 0;
1587         int loop = 0;
1588         unsigned long excess;
1589         unsigned long nr_scanned;
1590         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1591                 .pgdat = pgdat,
1592         };
1593
1594         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1595
1596         while (1) {
1597                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1598                 if (!victim) {
1599                         loop++;
1600                         if (loop >= 2) {
1601                                 /*
1602                                  * If we have not been able to reclaim
1603                                  * anything, it might because there are
1604                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1605                                  */
1606                                 if (!total)
1607                                         break;
1608                                 /*
1609                                  * We want to do more targeted reclaim.
1610                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1611                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1612                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1613                                  */
1614                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1615                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1616                                         break;
1617                         }
1618                         continue;
1619                 }
1620                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1621                                         pgdat, &nr_scanned);
1622                 *total_scanned += nr_scanned;
1623                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1624                         break;
1625         }
1626         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1627         return total;
1628 }
1629
1630 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1631 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1632         .name = "memcg_oom_lock",
1633 };
1634 #endif
1635
1636 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1637
1638 /*
1639  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1640  * If someone is running, return false.
1641  */
1642 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1643 {
1644         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1645
1646         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1647
1648         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1649                 if (iter->oom_lock) {
1650                         /*
1651                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1652                          * so we cannot give a lock.
1653                          */
1654                         failed = iter;
1655                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1656                         break;
1657                 } else
1658                         iter->oom_lock = true;
1659         }
1660
1661         if (failed) {
1662                 /*
1663                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1664                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1665                  */
1666                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1667                         if (iter == failed) {
1668                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1669                                 break;
1670                         }
1671                         iter->oom_lock = false;
1672                 }
1673         } else
1674                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1675
1676         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1677
1678         return !failed;
1679 }
1680
1681 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1682 {
1683         struct mem_cgroup *iter;
1684
1685         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1686         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, _RET_IP_);
1687         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1688                 iter->oom_lock = false;
1689         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1690 }
1691
1692 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1693 {
1694         struct mem_cgroup *iter;
1695
1696         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1697         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1698                 iter->under_oom++;
1699         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1700 }
1701
1702 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1703 {
1704         struct mem_cgroup *iter;
1705
1706         /*
1707          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1708          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1709          */
1710         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1711         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1712                 if (iter->under_oom > 0)
1713                         iter->under_oom--;
1714         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1715 }
1716
1717 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1718
1719 struct oom_wait_info {
1720         struct mem_cgroup *memcg;
1721         wait_queue_entry_t      wait;
1722 };
1723
1724 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1725         unsigned mode, int sync, void *arg)
1726 {
1727         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1728         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1729         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1730
1731         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1732         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1733
1734         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1735             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1736                 return 0;
1737         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1738 }
1739
1740 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1741 {
1742         /*
1743          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1744          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1745          * this function is called as a result of userland actions
1746          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1747          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1748          * triggering notification.
1749          */
1750         if (memcg && memcg->under_oom)
1751                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1752 }
1753
1754 enum oom_status {
1755         OOM_SUCCESS,
1756         OOM_FAILED,
1757         OOM_ASYNC,
1758         OOM_SKIPPED
1759 };
1760
1761 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1762 {
1763         enum oom_status ret;
1764         bool locked;
1765
1766         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1767                 return OOM_SKIPPED;
1768
1769         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1770
1771         /*
1772          * We are in the middle of the charge context here, so we
1773          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1774          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1775          *
1776          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1777          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1778          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1779          * released.
1780          *
1781          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1782          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1783          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1784          * invoke the oom killer here.
1785          *
1786          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1787          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1788          */
1789         if (memcg->oom_kill_disable) {
1790                 if (!current->in_user_fault)
1791                         return OOM_SKIPPED;
1792                 css_get(&memcg->css);
1793                 current->memcg_in_oom = memcg;
1794                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1795                 current->memcg_oom_order = order;
1796
1797                 return OOM_ASYNC;
1798         }
1799
1800         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1801
1802         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1803
1804         if (locked)
1805                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1806
1807         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1808         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1809                 ret = OOM_SUCCESS;
1810         else
1811                 ret = OOM_FAILED;
1812
1813         if (locked)
1814                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1815
1816         return ret;
1817 }
1818
1819 /**
1820  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1821  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1822  *
1823  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1824  * handler was enabled.
1825  *
1826  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1827  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1828  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1829  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1830  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1831  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1832  *
1833  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1834  * completed, %false otherwise.
1835  */
1836 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1837 {
1838         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1839         struct oom_wait_info owait;
1840         bool locked;
1841
1842         /* OOM is global, do not handle */
1843         if (!memcg)
1844                 return false;
1845
1846         if (!handle)
1847                 goto cleanup;
1848
1849         owait.memcg = memcg;
1850         owait.wait.flags = 0;
1851         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1852         owait.wait.private = current;
1853         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1854
1855         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1856         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1857
1858         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1859
1860         if (locked)
1861                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1862
1863         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1864                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1865                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1866                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1867                                          current->memcg_oom_order);
1868         } else {
1869                 schedule();
1870                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1871                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1872         }
1873
1874         if (locked) {
1875                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1876                 /*
1877                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1878                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1879                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1880                  */
1881                 memcg_oom_recover(memcg);
1882         }
1883 cleanup:
1884         current->memcg_in_oom = NULL;
1885         css_put(&memcg->css);
1886         return true;
1887 }
1888
1889 /**
1890  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1891  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1892  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1893  *
1894  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1895  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1896  *
1897  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1898  */
1899 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1900                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1901 {
1902         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1903         struct mem_cgroup *memcg;
1904
1905         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1906                 return NULL;
1907
1908         if (!oom_domain)
1909                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1910
1911         rcu_read_lock();
1912
1913         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1914         if (memcg == root_mem_cgroup)
1915                 goto out;
1916
1917         /*
1918          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1919          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1920          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1921          */
1922         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1923                 if (memcg->oom_group)
1924                         oom_group = memcg;
1925
1926                 if (memcg == oom_domain)
1927                         break;
1928         }
1929
1930         if (oom_group)
1931                 css_get(&oom_group->css);
1932 out:
1933         rcu_read_unlock();
1934
1935         return oom_group;
1936 }
1937
1938 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1939 {
1940         pr_info("Tasks in ");
1941         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1942         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1943 }
1944
1945 /**
1946  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1947  * @page: the page
1948  *
1949  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1950  * another cgroup.
1951  *
1952  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1953  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1954  * when @page might get freed inside the locked section.
1955  */
1956 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1957 {
1958         struct mem_cgroup *memcg;
1959         unsigned long flags;
1960
1961         /*
1962          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1963          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1964          * because page moving starts with an RCU grace period.
1965          *
1966          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1967          * the page state that is going to change is the only thing
1968          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1969          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1970          * keep off truncation, migration and so forth.
1971          */
1972         rcu_read_lock();
1973
1974         if (mem_cgroup_disabled())
1975                 return NULL;
1976 again:
1977         memcg = page->mem_cgroup;
1978         if (unlikely(!memcg))
1979                 return NULL;
1980
1981         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1982                 return memcg;
1983
1984         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1985         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1986                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1987                 goto again;
1988         }
1989
1990         /*
1991          * When charge migration first begins, we can have locked and
1992          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1993          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1994          */
1995         memcg->move_lock_task = current;
1996         memcg->move_lock_flags = flags;
1997
1998         return memcg;
1999 }
2000 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
2001
2002 /**
2003  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
2004  * @memcg: the memcg
2005  *
2006  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
2007  */
2008 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
2009 {
2010         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2011                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2012
2013                 memcg->move_lock_task = NULL;
2014                 memcg->move_lock_flags = 0;
2015
2016                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2017         }
2018
2019         rcu_read_unlock();
2020 }
2021
2022 /**
2023  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
2024  * @page: the page
2025  */
2026 void unlock_page_memcg(struct page *page)
2027 {
2028         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
2029 }
2030 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
2031
2032 struct memcg_stock_pcp {
2033         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2034         unsigned int nr_pages;
2035         struct work_struct work;
2036         unsigned long flags;
2037 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2038 };
2039 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2040 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2041
2042 /**
2043  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2044  * @memcg: memcg to consume from.
2045  * @nr_pages: how many pages to charge.
2046  *
2047  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2048  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2049  * service an allocation will refill the stock.
2050  *
2051  * returns true if successful, false otherwise.
2052  */
2053 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2054 {
2055         struct memcg_stock_pcp *stock;
2056         unsigned long flags;
2057         bool ret = false;
2058
2059         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2060                 return ret;
2061
2062         local_irq_save(flags);
2063
2064         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2065         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2066                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2067                 ret = true;
2068         }
2069
2070         local_irq_restore(flags);
2071
2072         return ret;
2073 }
2074
2075 /*
2076  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2077  */
2078 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2079 {
2080         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2081
2082         if (stock->nr_pages) {
2083                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2084                 if (do_memsw_account())
2085                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2086                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2087                 stock->nr_pages = 0;
2088         }
2089         stock->cached = NULL;
2090 }
2091
2092 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2093 {
2094         struct memcg_stock_pcp *stock;
2095         unsigned long flags;
2096
2097         /*
2098          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
2099          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
2100          */
2101         local_irq_save(flags);
2102
2103         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2104         drain_stock(stock);
2105         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2106
2107         local_irq_restore(flags);
2108 }
2109
2110 /*
2111  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2112  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2113  */
2114 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2115 {
2116         struct memcg_stock_pcp *stock;
2117         unsigned long flags;
2118
2119         local_irq_save(flags);
2120
2121         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2122         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2123                 drain_stock(stock);
2124                 stock->cached = memcg;
2125         }
2126         stock->nr_pages += nr_pages;
2127
2128         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2129                 drain_stock(stock);
2130
2131         local_irq_restore(flags);
2132 }
2133
2134 /*
2135  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2136  * of the hierarchy under it.
2137  */
2138 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2139 {
2140         int cpu, curcpu;
2141
2142         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2143         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2144                 return;
2145         /*
2146          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2147          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2148          * as well as workers from this path always operate on the local
2149          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2150          */
2151         curcpu = get_cpu();
2152         for_each_online_cpu(cpu) {
2153                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2154                 struct mem_cgroup *memcg;
2155                 bool flush = false;
2156
2157                 rcu_read_lock();
2158                 memcg = stock->cached;
2159                 if (memcg && stock->nr_pages &&
2160                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2161                         flush = true;
2162                 rcu_read_unlock();
2163
2164                 if (flush &&
2165                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2166                         if (cpu == curcpu)
2167                                 drain_local_stock(&stock->work);
2168                         else
2169                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2170                 }
2171         }
2172         put_cpu();
2173         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2174 }
2175
2176 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2177 {
2178         struct memcg_stock_pcp *stock;
2179         struct mem_cgroup *memcg, *mi;
2180
2181         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2182         drain_stock(stock);
2183
2184         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2185                 int i;
2186
2187                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2188                         int nid;
2189                         long x;
2190
2191                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->stat[i], 0);
2192                         if (x)
2193                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2194                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmstats[i]);
2195
2196                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2197                                 continue;
2198
2199                         for_each_node(nid) {
2200                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2201
2202                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2203                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2204                                 if (x)
2205                                         do {
2206                                                 atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2207                                         } while ((pn = parent_nodeinfo(pn, nid)));
2208                         }
2209                 }
2210
2211                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2212                         long x;
2213
2214                         x = this_cpu_xchg(memcg->vmstats_percpu->events[i], 0);
2215                         if (x)
2216                                 for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
2217                                         atomic_long_add(x, &memcg->vmevents[i]);
2218                 }
2219         }
2220
2221         return 0;
2222 }
2223
2224 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2225                          unsigned int nr_pages,
2226                          gfp_t gfp_mask)
2227 {
2228         do {
2229                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2230                         continue;
2231                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2232                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2233         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2234 }
2235
2236 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2237 {
2238         struct mem_cgroup *memcg;
2239
2240         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2241         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2242 }
2243
2244 /*
2245  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2246  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2247  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2248  */
2249 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2250
2251 /*
2252  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2253  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2254  * below.
2255  *
2256  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2257  *   overage ratio to a delay.
2258  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down down the
2259  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2260  *   to produce a reasonable delay curve.
2261  *
2262  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2263  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2264  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2265  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2266  * example, with a high of 100 megabytes:
2267  *
2268  *  +-------+------------------------+
2269  *  | usage | time to allocate in ms |
2270  *  +-------+------------------------+
2271  *  | 100M  |                      0 |
2272  *  | 101M  |                      6 |
2273  *  | 102M  |                     25 |
2274  *  | 103M  |                     57 |
2275  *  | 104M  |                    102 |
2276  *  | 105M  |                    159 |
2277  *  | 106M  |                    230 |
2278  *  | 107M  |                    313 |
2279  *  | 108M  |                    409 |
2280  *  | 109M  |                    518 |
2281  *  | 110M  |                    639 |
2282  *  | 111M  |                    774 |
2283  *  | 112M  |                    921 |
2284  *  | 113M  |                   1081 |
2285  *  | 114M  |                   1254 |
2286  *  | 115M  |                   1439 |
2287  *  | 116M  |                   1638 |
2288  *  | 117M  |                   1849 |
2289  *  | 118M  |                   2000 |
2290  *  | 119M  |                   2000 |
2291  *  | 120M  |                   2000 |
2292  *  +-------+------------------------+
2293  */
2294  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2295  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2296
2297 /*
2298  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2299  * and reclaims memory over the high limit.
2300  */
2301 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2302 {
2303         unsigned long usage, high, clamped_high;
2304         unsigned long pflags;
2305         unsigned long penalty_jiffies, overage;
2306         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2307         struct mem_cgroup *memcg;
2308
2309         if (likely(!nr_pages))
2310                 return;
2311
2312         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2313         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2314         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2315
2316         /*
2317          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2318          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2319          *
2320          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2321          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2322          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2323          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2324          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2325          * overage amount.
2326          */
2327
2328         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
2329         high = READ_ONCE(memcg->high);
2330
2331         if (usage <= high)
2332                 goto out;
2333
2334         /*
2335          * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if it was a
2336          * threshold of 1 page
2337          */
2338         clamped_high = max(high, 1UL);
2339
2340         overage = div_u64((u64)(usage - high) << MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT,
2341                           clamped_high);
2342
2343         penalty_jiffies = ((u64)overage * overage * HZ)
2344                 >> (MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT + MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT);
2345
2346         /*
2347          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2348          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2349          * 4N-sized allocation.
2350          *
2351          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2352          * larger the current charge patch is than that.
2353          */
2354         penalty_jiffies = penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2355
2356         /*
2357          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2358          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2359          * extremely slowly.
2360          */
2361         penalty_jiffies = min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2362
2363         /*
2364          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2365          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2366          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2367          * been aggressively reclaimed enough yet.
2368          */
2369         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2370                 goto out;
2371
2372         /*
2373          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2374          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2375          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2376          */
2377         psi_memstall_enter(&pflags);
2378         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2379         psi_memstall_leave(&pflags);
2380
2381 out:
2382         css_put(&memcg->css);
2383 }
2384
2385 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2386                       unsigned int nr_pages)
2387 {
2388         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2389         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2390         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2391         struct page_counter *counter;
2392         unsigned long nr_reclaimed;
2393         bool may_swap = true;
2394         bool drained = false;
2395         enum oom_status oom_status;
2396
2397         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2398                 return 0;
2399 retry:
2400         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2401                 return 0;
2402
2403         if (!do_memsw_account() ||
2404             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2405                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2406                         goto done_restock;
2407                 if (do_memsw_account())
2408                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2409                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2410         } else {
2411                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2412                 may_swap = false;
2413         }
2414
2415         if (batch > nr_pages) {
2416                 batch = nr_pages;
2417                 goto retry;
2418         }
2419
2420         /*
2421          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
2422          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
2423          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
2424          * and let these go through as privileged allocations.
2425          */
2426         if (gfp_mask & __GFP_ATOMIC)
2427                 goto force;
2428
2429         /*
2430          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2431          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2432          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2433          * free their memory.
2434          */
2435         if (unlikely(should_force_charge()))
2436                 goto force;
2437
2438         /*
2439          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2440          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2441          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2442          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2443          */
2444         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2445                 goto force;
2446
2447         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2448                 goto nomem;
2449
2450         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2451                 goto nomem;
2452
2453         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2454
2455         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2456                                                     gfp_mask, may_swap);
2457
2458         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2459                 goto retry;
2460
2461         if (!drained) {
2462                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2463                 drained = true;
2464                 goto retry;
2465         }
2466
2467         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2468                 goto nomem;
2469         /*
2470          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2471          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2472          * before killing the task.
2473          *
2474          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2475          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2476          * to regular pages anyway in case of failure.
2477          */
2478         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2479                 goto retry;
2480         /*
2481          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2482          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2483          */
2484         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2485                 goto retry;
2486
2487         if (nr_retries--)
2488                 goto retry;
2489
2490         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2491                 goto nomem;
2492
2493         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2494                 goto force;
2495
2496         if (fatal_signal_pending(current))
2497                 goto force;
2498
2499         /*
2500          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2501          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2502          * couldn't make any progress.
2503          */
2504         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2505                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2506         switch (oom_status) {
2507         case OOM_SUCCESS:
2508                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2509                 goto retry;
2510         case OOM_FAILED:
2511                 goto force;
2512         default:
2513                 goto nomem;
2514         }
2515 nomem:
2516         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2517                 return -ENOMEM;
2518 force:
2519         /*
2520          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2521          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2522          * temporarily by force charging it.
2523          */
2524         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2525         if (do_memsw_account())
2526                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2527         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2528
2529         return 0;
2530
2531 done_restock:
2532         css_get_many(&memcg->css, batch);
2533         if (batch > nr_pages)
2534                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2535
2536         /*
2537          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2538          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2539          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2540          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2541          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2542          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2543          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2544          */
2545         do {
2546                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2547                         /* Don't bother a random interrupted task */
2548                         if (in_interrupt()) {
2549                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2550                                 break;
2551                         }
2552                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2553                         set_notify_resume(current);
2554                         break;
2555                 }
2556         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2557
2558         return 0;
2559 }
2560
2561 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2562 {
2563         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2564                 return;
2565
2566         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2567         if (do_memsw_account())
2568                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2569
2570         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2571 }
2572
2573 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2574 {
2575         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2576
2577         spin_lock_irq(&pgdat->lru_lock);
2578         if (PageLRU(page)) {
2579                 struct lruvec *lruvec;
2580
2581                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2582                 ClearPageLRU(page);
2583                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2584                 *isolated = 1;
2585         } else
2586                 *isolated = 0;
2587 }
2588
2589 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2590 {
2591         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
2592
2593         if (isolated) {
2594                 struct lruvec *lruvec;
2595
2596                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, pgdat);
2597                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2598                 SetPageLRU(page);
2599                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2600         }
2601         spin_unlock_irq(&pgdat->lru_lock);
2602 }
2603
2604 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2605                           bool lrucare)
2606 {
2607         int isolated;
2608
2609         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2610
2611         /*
2612          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2613          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2614          */
2615         if (lrucare)
2616                 lock_page_lru(page, &isolated);
2617
2618         /*
2619          * Nobody should be changing or seriously looking at
2620          * page->mem_cgroup at this point:
2621          *
2622          * - the page is uncharged
2623          *
2624          * - the page is off-LRU
2625          *
2626          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2627          *   a locked page table
2628          *
2629          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2630          *   have the page locked
2631          */
2632         page->mem_cgroup = memcg;
2633
2634         if (lrucare)
2635                 unlock_page_lru(page, isolated);
2636 }
2637
2638 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2639 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2640 {
2641         int id, size;
2642         int err;
2643
2644         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2645                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2646         if (id < 0)
2647                 return id;
2648
2649         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2650                 return id;
2651
2652         /*
2653          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2654          * so we have to grow them.
2655          */
2656         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2657
2658         size = 2 * (id + 1);
2659         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2660                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2661         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2662                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2663
2664         err = memcg_update_all_caches(size);
2665         if (!err)
2666                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2667         if (!err)
2668                 memcg_nr_cache_ids = size;
2669
2670         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2671
2672         if (err) {
2673                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2674                 return err;
2675         }
2676         return id;
2677 }
2678
2679 static void memcg_free_cache_id(int id)
2680 {
2681         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2682 }
2683
2684 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2685         struct mem_cgroup *memcg;
2686         struct kmem_cache *cachep;
2687         struct work_struct work;
2688 };
2689
2690 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2691 {
2692         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2693                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2694         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2695         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2696
2697         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2698
2699         css_put(&memcg->css);
2700         kfree(cw);
2701 }
2702
2703 /*
2704  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2705  */
2706 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2707                                                struct kmem_cache *cachep)
2708 {
2709         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2710
2711         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2712                 return;
2713
2714         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2715         if (!cw)
2716                 return;
2717
2718         cw->memcg = memcg;
2719         cw->cachep = cachep;
2720         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2721
2722         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2723 }
2724
2725 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2726 {
2727         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2728                 return true;
2729         return false;
2730 }
2731
2732 /**
2733  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2734  * @cachep: the original global kmem cache
2735  *
2736  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2737  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2738  *
2739  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2740  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2741  * go through with the original cache.
2742  *
2743  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2744  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2745  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2746  * reference.
2747  */
2748 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2749 {
2750         struct mem_cgroup *memcg;
2751         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2752         struct memcg_cache_array *arr;
2753         int kmemcg_id;
2754
2755         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2756
2757         if (memcg_kmem_bypass())
2758                 return cachep;
2759
2760         rcu_read_lock();
2761
2762         if (unlikely(current->active_memcg))
2763                 memcg = current->active_memcg;
2764         else
2765                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
2766
2767         if (!memcg || memcg == root_mem_cgroup)
2768                 goto out_unlock;
2769
2770         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2771         if (kmemcg_id < 0)
2772                 goto out_unlock;
2773
2774         arr = rcu_dereference(cachep->memcg_params.memcg_caches);
2775
2776         /*
2777          * Make sure we will access the up-to-date value. The code updating
2778          * memcg_caches issues a write barrier to match the data dependency
2779          * barrier inside READ_ONCE() (see memcg_create_kmem_cache()).
2780          */
2781         memcg_cachep = READ_ONCE(arr->entries[kmemcg_id]);
2782
2783         /*
2784          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2785          * context), we could be be predictable and return right away.
2786          * This would guarantee that the allocation being performed
2787          * already belongs in the new cache.
2788          *
2789          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2790          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2791          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2792          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2793          * defer everything.
2794          *
2795          * If the memcg is dying or memcg_cache is about to be released,
2796          * don't bother creating new kmem_caches. Because memcg_cachep
2797          * is ZEROed as the fist step of kmem offlining, we don't need
2798          * percpu_ref_tryget_live() here. css_tryget_online() check in
2799          * memcg_schedule_kmem_cache_create() will prevent us from
2800          * creation of a new kmem_cache.
2801          */
2802         if (unlikely(!memcg_cachep))
2803                 memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2804         else if (percpu_ref_tryget(&memcg_cachep->memcg_params.refcnt))
2805                 cachep = memcg_cachep;
2806 out_unlock:
2807         rcu_read_unlock();
2808         return cachep;
2809 }
2810
2811 /**
2812  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2813  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2814  */
2815 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2816 {
2817         if (!is_root_cache(cachep))
2818                 percpu_ref_put(&cachep->memcg_params.refcnt);
2819 }
2820
2821 /**
2822  * __memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2823  * @page: page to charge
2824  * @gfp: reclaim mode
2825  * @order: allocation order
2826  * @memcg: memory cgroup to charge
2827  *
2828  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2829  */
2830 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2831                             struct mem_cgroup *memcg)
2832 {
2833         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2834         struct page_counter *counter;
2835         int ret;
2836
2837         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2838         if (ret)
2839                 return ret;
2840
2841         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2842             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2843
2844                 /*
2845                  * Enforce __GFP_NOFAIL allocation because callers are not
2846                  * prepared to see failures and likely do not have any failure
2847                  * handling code.
2848                  */
2849                 if (gfp & __GFP_NOFAIL) {
2850                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
2851                         return 0;
2852                 }
2853                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2854                 return -ENOMEM;
2855         }
2856         return 0;
2857 }
2858
2859 /**
2860  * __memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2861  * @page: page to charge
2862  * @gfp: reclaim mode
2863  * @order: allocation order
2864  *
2865  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2866  */
2867 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2868 {
2869         struct mem_cgroup *memcg;
2870         int ret = 0;
2871
2872         if (memcg_kmem_bypass())
2873                 return 0;
2874
2875         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2876         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2877                 ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2878                 if (!ret) {
2879                         page->mem_cgroup = memcg;
2880                         __SetPageKmemcg(page);
2881                 }
2882         }
2883         css_put(&memcg->css);
2884         return ret;
2885 }
2886
2887 /**
2888  * __memcg_kmem_uncharge_memcg: uncharge a kmem page
2889  * @memcg: memcg to uncharge
2890  * @nr_pages: number of pages to uncharge
2891  */
2892 void __memcg_kmem_uncharge_memcg(struct mem_cgroup *memcg,
2893                                  unsigned int nr_pages)
2894 {
2895         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2896                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2897
2898         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2899         if (do_memsw_account())
2900                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2901 }
2902 /**
2903  * __memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2904  * @page: page to uncharge
2905  * @order: allocation order
2906  */
2907 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2908 {
2909         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2910         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2911
2912         if (!memcg)
2913                 return;
2914
2915         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2916         __memcg_kmem_uncharge_memcg(memcg, nr_pages);
2917         page->mem_cgroup = NULL;
2918
2919         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2920         if (PageKmemcg(page))
2921                 __ClearPageKmemcg(page);
2922
2923         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2924 }
2925 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2926
2927 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2928
2929 /*
2930  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2931  * pgdat->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2932  */
2933 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2934 {
2935         int i;
2936
2937         if (mem_cgroup_disabled())
2938                 return;
2939
2940         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2941                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2942
2943         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
2944 }
2945 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2946
2947 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2948 /**
2949  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2950  * @entry: swap entry to be moved
2951  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2952  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2953  *
2954  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2955  * as the mem_cgroup's id of @from.
2956  *
2957  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2958  *
2959  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2960  * both res and memsw, and called css_get().
2961  */
2962 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2963                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2964 {
2965         unsigned short old_id, new_id;
2966
2967         old_id = mem_cgroup_id(from);
2968         new_id = mem_cgroup_id(to);
2969
2970         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2971                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
2972                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
2973                 return 0;
2974         }
2975         return -EINVAL;
2976 }
2977 #else
2978 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2979                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2980 {
2981         return -EINVAL;
2982 }
2983 #endif
2984
2985 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
2986
2987 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
2988                                  unsigned long max, bool memsw)
2989 {
2990         bool enlarge = false;
2991         bool drained = false;
2992         int ret;
2993         bool limits_invariant;
2994         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
2995
2996         do {
2997                 if (signal_pending(current)) {
2998                         ret = -EINTR;
2999                         break;
3000                 }
3001
3002                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3003                 /*
3004                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3005                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3006                  */
3007                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
3008                                            max <= memcg->memsw.max;
3009                 if (!limits_invariant) {
3010                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3011                         ret = -EINVAL;
3012                         break;
3013                 }
3014                 if (max > counter->max)
3015                         enlarge = true;
3016                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3017                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3018
3019                 if (!ret)
3020                         break;
3021
3022                 if (!drained) {
3023                         drain_all_stock(memcg);
3024                         drained = true;
3025                         continue;
3026                 }
3027
3028                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3029                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
3030                         ret = -EBUSY;
3031                         break;
3032                 }
3033         } while (true);
3034
3035         if (!ret && enlarge)
3036                 memcg_oom_recover(memcg);
3037
3038         return ret;
3039 }
3040
3041 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3042                                             gfp_t gfp_mask,
3043                                             unsigned long *total_scanned)
3044 {
3045         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3046         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3047         unsigned long reclaimed;
3048         int loop = 0;
3049         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3050         unsigned long excess;
3051         unsigned long nr_scanned;
3052
3053         if (order > 0)
3054                 return 0;
3055
3056         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
3057
3058         /*
3059          * Do not even bother to check the largest node if the root
3060          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3061          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3062          */
3063         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3064                 return 0;
3065
3066         /*
3067          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3068          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3069          * pressure
3070          */
3071         do {
3072                 if (next_mz)
3073                         mz = next_mz;
3074                 else
3075                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3076                 if (!mz)
3077                         break;
3078
3079                 nr_scanned = 0;
3080                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3081                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3082                 nr_reclaimed += reclaimed;
3083                 *total_scanned += nr_scanned;
3084                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3085                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3086
3087                 /*
3088                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3089                  * it is time to move on to the next cgroup
3090                  */
3091                 next_mz = NULL;
3092                 if (!reclaimed)
3093                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3094
3095                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3096                 /*
3097                  * One school of thought says that we should not add
3098                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3099                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3100                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3101                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3102                  * term TODO.
3103                  */
3104                 /* If excess == 0, no tree ops */
3105                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3106                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3107                 css_put(&mz->memcg->css);
3108                 loop++;
3109                 /*
3110                  * Could not reclaim anything and there are no more
3111                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3112                  * reclaiming anything.
3113                  */
3114                 if (!nr_reclaimed &&
3115                         (next_mz == NULL ||
3116                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3117                         break;
3118         } while (!nr_reclaimed);
3119         if (next_mz)
3120                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3121         return nr_reclaimed;
3122 }
3123
3124 /*
3125  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3126  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3127  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3128  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3129  */
3130 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3131 {
3132         bool ret;
3133
3134         rcu_read_lock();
3135         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3136         rcu_read_unlock();
3137         return ret;
3138 }
3139
3140 /*
3141  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
3142  *
3143  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3144  */
3145 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3146 {
3147         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3148
3149         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3150         lru_add_drain_all();
3151
3152         drain_all_stock(memcg);
3153
3154         /* try to free all pages in this cgroup */
3155         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3156                 int progress;
3157
3158                 if (signal_pending(current))
3159                         return -EINTR;
3160
3161                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3162                                                         GFP_KERNEL, true);
3163                 if (!progress) {
3164                         nr_retries--;
3165                         /* maybe some writeback is necessary */
3166                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3167                 }
3168
3169         }
3170
3171         return 0;
3172 }
3173
3174 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3175                                             char *buf, size_t nbytes,
3176                                             loff_t off)
3177 {
3178         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3179
3180         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3181                 return -EINVAL;
3182         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3183 }
3184
3185 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3186                                      struct cftype *cft)
3187 {
3188         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3189 }
3190
3191 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3192                                       struct cftype *cft, u64 val)
3193 {
3194         int retval = 0;
3195         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3196         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3197
3198         if (memcg->use_hierarchy == val)
3199                 return 0;
3200
3201         /*
3202          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3203          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3204          * occur, provided the current cgroup has no children.
3205          *
3206          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3207          * set if there are no children.
3208          */
3209         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3210                                 (val == 1 || val == 0)) {
3211                 if (!memcg_has_children(memcg))
3212                         memcg->use_hierarchy = val;
3213                 else
3214                         retval = -EBUSY;
3215         } else
3216                 retval = -EINVAL;
3217
3218         return retval;
3219 }
3220
3221 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3222 {
3223         unsigned long val;
3224
3225         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3226                 val = memcg_page_state(memcg, MEMCG_CACHE) +
3227                         memcg_page_state(memcg, MEMCG_RSS);
3228                 if (swap)
3229                         val += memcg_page_state(memcg, MEMCG_SWAP);
3230         } else {
3231                 if (!swap)
3232                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3233                 else
3234                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3235         }
3236         return val;
3237 }
3238
3239 enum {
3240         RES_USAGE,
3241         RES_LIMIT,
3242         RES_MAX_USAGE,
3243         RES_FAILCNT,
3244         RES_SOFT_LIMIT,
3245 };
3246
3247 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3248                                struct cftype *cft)
3249 {
3250         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3251         struct page_counter *counter;
3252
3253         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3254         case _MEM:
3255                 counter = &memcg->memory;
3256                 break;
3257         case _MEMSWAP:
3258                 counter = &memcg->memsw;
3259                 break;
3260         case _KMEM:
3261                 counter = &memcg->kmem;
3262                 break;
3263         case _TCP:
3264                 counter = &memcg->tcpmem;
3265                 break;
3266         default:
3267                 BUG();
3268         }
3269
3270         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3271         case RES_USAGE:
3272                 if (counter == &memcg->memory)
3273                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3274                 if (counter == &memcg->memsw)
3275                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3276                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3277         case RES_LIMIT:
3278                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3279         case RES_MAX_USAGE:
3280                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3281         case RES_FAILCNT:
3282                 return counter->failcnt;
3283         case RES_SOFT_LIMIT:
3284                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3285         default:
3286                 BUG();
3287         }
3288 }
3289
3290 static void memcg_flush_percpu_vmstats(struct mem_cgroup *memcg, bool slab_only)
3291 {
3292         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
3293         struct mem_cgroup *mi;
3294         int node, cpu, i;
3295         int min_idx, max_idx;
3296
3297         if (slab_only) {
3298                 min_idx = NR_SLAB_RECLAIMABLE;
3299                 max_idx = NR_SLAB_UNRECLAIMABLE;
3300         } else {
3301                 min_idx = 0;
3302                 max_idx = MEMCG_NR_STAT;
3303         }
3304
3305         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3306                 stat[i] = 0;
3307
3308         for_each_online_cpu(cpu)
3309                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3310                         stat[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->stat[i], cpu);
3311
3312         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3313                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3314                         atomic_long_add(stat[i], &mi->vmstats[i]);
3315
3316         if (!slab_only)
3317                 max_idx = NR_VM_NODE_STAT_ITEMS;
3318
3319         for_each_node(node) {
3320                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
3321                 struct mem_cgroup_per_node *pi;
3322
3323                 for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3324                         stat[i] = 0;
3325
3326                 for_each_online_cpu(cpu)
3327                         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3328                                 stat[i] += per_cpu(
3329                                         pn->lruvec_stat_cpu->count[i], cpu);
3330
3331                 for (pi = pn; pi; pi = parent_nodeinfo(pi, node))
3332                         for (i = min_idx; i < max_idx; i++)
3333                                 atomic_long_add(stat[i], &pi->lruvec_stat[i]);
3334         }
3335 }
3336
3337 static void memcg_flush_percpu_vmevents(struct mem_cgroup *memcg)
3338 {
3339         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
3340         struct mem_cgroup *mi;
3341         int cpu, i;
3342
3343         for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3344                 events[i] = 0;
3345
3346         for_each_online_cpu(cpu)
3347                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3348                         events[i] += per_cpu(memcg->vmstats_percpu->events[i],
3349                                              cpu);
3350
3351         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi))
3352                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++)
3353                         atomic_long_add(events[i], &mi->vmevents[i]);
3354 }
3355
3356 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3357 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3358 {
3359         int memcg_id;
3360
3361         if (cgroup_memory_nokmem)
3362                 return 0;
3363
3364         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3365         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3366
3367         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3368         if (memcg_id < 0)
3369                 return memcg_id;
3370
3371         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3372         /*
3373          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3374          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3375          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3376          * patched.
3377          */
3378         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3379         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3380         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3381
3382         return 0;
3383 }
3384
3385 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3386 {
3387         struct cgroup_subsys_state *css;
3388         struct mem_cgroup *parent, *child;
3389         int kmemcg_id;
3390
3391         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3392                 return;
3393         /*
3394          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3395          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3396          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3397          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3398          */
3399         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3400
3401         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3402         if (!parent)
3403                 parent = root_mem_cgroup;
3404
3405         /*
3406          * Deactivate and reparent kmem_caches. Then flush percpu
3407          * slab statistics to have precise values at the parent and
3408          * all ancestor levels. It's required to keep slab stats
3409          * accurate after the reparenting of kmem_caches.
3410          */
3411         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg, parent);
3412         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg, true);
3413
3414         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3415         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3416
3417         /*
3418          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3419          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3420          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3421          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3422          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3423          * memcg_drain_all_list_lrus().
3424          */
3425         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3426         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3427                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3428                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3429                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3430                 if (!memcg->use_hierarchy)
3431                         break;
3432         }
3433         rcu_read_unlock();
3434
3435         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3436
3437         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3438 }
3439
3440 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3441 {
3442         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3443         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3444                 memcg_offline_kmem(memcg);
3445
3446         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3447                 WARN_ON(!list_empty(&memcg->kmem_caches));
3448                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3449         }
3450 }
3451 #else
3452 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3453 {
3454         return 0;
3455 }
3456 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3457 {
3458 }
3459 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3460 {
3461 }
3462 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3463
3464 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3465                                  unsigned long max)
3466 {
3467         int ret;
3468
3469         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3470         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3471         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3472         return ret;
3473 }
3474
3475 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3476 {
3477         int ret;
3478
3479         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3480
3481         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3482         if (ret)
3483                 goto out;
3484
3485         if (!memcg->tcpmem_active) {
3486                 /*
3487                  * The active flag needs to be written after the static_key
3488                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3489                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3490                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3491                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3492                  *
3493                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3494                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3495                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3496                  * yet, we'll lose accounting.
3497                  *
3498                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3499                  * because when this value change, the code to process it is not
3500                  * patched in yet.
3501                  */
3502                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3503                 memcg->tcpmem_active = true;
3504         }
3505 out:
3506         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3507         return ret;
3508 }
3509
3510 /*
3511  * The user of this function is...
3512  * RES_LIMIT.
3513  */
3514 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3515                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3516 {
3517         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3518         unsigned long nr_pages;
3519         int ret;
3520
3521         buf = strstrip(buf);
3522         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3523         if (ret)
3524                 return ret;
3525
3526         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3527         case RES_LIMIT:
3528                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3529                         ret = -EINVAL;
3530                         break;
3531                 }
3532                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3533                 case _MEM:
3534                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3535                         break;
3536                 case _MEMSWAP:
3537                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3538                         break;
3539                 case _KMEM:
3540                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
3541                                      "Please report your usecase to linux-mm@kvack.org if you "
3542                                      "depend on this functionality.\n");
3543                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3544                         break;
3545                 case _TCP:
3546                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3547                         break;
3548                 }
3549                 break;
3550         case RES_SOFT_LIMIT:
3551                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3552                 ret = 0;
3553                 break;
3554         }
3555         return ret ?: nbytes;
3556 }
3557
3558 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3559                                 size_t nbytes, loff_t off)
3560 {
3561         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3562         struct page_counter *counter;
3563
3564         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3565         case _MEM:
3566                 counter = &memcg->memory;
3567                 break;
3568         case _MEMSWAP:
3569                 counter = &memcg->memsw;
3570                 break;
3571         case _KMEM:
3572                 counter = &memcg->kmem;
3573                 break;
3574         case _TCP:
3575                 counter = &memcg->tcpmem;
3576                 break;
3577         default:
3578                 BUG();
3579         }
3580
3581         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3582         case RES_MAX_USAGE:
3583                 page_counter_reset_watermark(counter);
3584                 break;
3585         case RES_FAILCNT:
3586                 counter->failcnt = 0;
3587                 break;
3588         default:
3589                 BUG();
3590         }
3591
3592         return nbytes;
3593 }
3594
3595 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3596                                         struct cftype *cft)
3597 {
3598         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3599 }
3600
3601 #ifdef CONFIG_MMU
3602 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3603                                         struct cftype *cft, u64 val)
3604 {
3605         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3606
3607         if (val & ~MOVE_MASK)
3608                 return -EINVAL;
3609
3610         /*
3611          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3612          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3613          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3614          * affect task migrations starting after the change.
3615          */
3616         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3617         return 0;
3618 }
3619 #else
3620 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3621                                         struct cftype *cft, u64 val)
3622 {
3623         return -ENOSYS;
3624 }
3625 #endif
3626
3627 #ifdef CONFIG_NUMA
3628
3629 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
3630 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
3631 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
3632
3633 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3634                                            int nid, unsigned int lru_mask)
3635 {
3636         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, NODE_DATA(nid));
3637         unsigned long nr = 0;
3638         enum lru_list lru;
3639
3640         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
3641
3642         for_each_lru(lru) {
3643                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3644                         continue;
3645                 nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
3646         }
3647         return nr;
3648 }
3649
3650 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
3651                                              unsigned int lru_mask)
3652 {
3653         unsigned long nr = 0;
3654         enum lru_list lru;
3655
3656         for_each_lru(lru) {
3657                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
3658                         continue;
3659                 nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
3660         }
3661         return nr;
3662 }
3663
3664 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3665 {
3666         struct numa_stat {
3667                 const char *name;
3668                 unsigned int lru_mask;
3669         };
3670
3671         static const struct numa_stat stats[] = {
3672                 { "total", LRU_ALL },
3673                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3674                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3675                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3676         };
3677         const struct numa_stat *stat;
3678         int nid;
3679         unsigned long nr;
3680         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3681
3682         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3683                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3684                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3685                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3686                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3687                                                           stat->lru_mask);
3688                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3689                 }
3690                 seq_putc(m, '\n');
3691         }
3692
3693         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3694                 struct mem_cgroup *iter;
3695
3696                 nr = 0;
3697                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3698                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3699                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3700                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3701                         nr = 0;
3702                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3703                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3704                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3705                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3706                 }
3707                 seq_putc(m, '\n');
3708         }
3709
3710         return 0;
3711 }
3712 #endif /* CONFIG_NUMA */
3713
3714 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
3715         MEMCG_CACHE,
3716         MEMCG_RSS,
3717         MEMCG_RSS_HUGE,
3718         NR_SHMEM,
3719         NR_FILE_MAPPED,
3720         NR_FILE_DIRTY,
3721         NR_WRITEBACK,
3722         MEMCG_SWAP,
3723 };
3724
3725 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
3726         "cache",
3727         "rss",
3728         "rss_huge",
3729         "shmem",
3730         "mapped_file",
3731         "dirty",
3732         "writeback",
3733         "swap",
3734 };
3735
3736 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3737 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3738         PGPGIN,
3739         PGPGOUT,
3740         PGFAULT,
3741         PGMAJFAULT,
3742 };
3743
3744 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3745 {
3746         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
3747         unsigned long memory, memsw;
3748         struct mem_cgroup *mi;
3749         unsigned int i;
3750
3751         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3752
3753         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3754                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3755                         continue;
3756                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3757                            memcg_page_state_local(memcg, memcg1_stats[i]) *
3758                            PAGE_SIZE);
3759         }
3760
3761         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3762                 seq_printf(m, "%s %lu\n", vm_event_name(memcg1_events[i]),
3763                            memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
3764
3765         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3766                 seq_printf(m, "%s %lu\n", lru_list_name(i),
3767                            memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3768                            PAGE_SIZE);
3769
3770         /* Hierarchical information */
3771         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3772         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3773                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3774                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3775         }
3776         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3777                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3778         if (do_memsw_account())
3779                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3780                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3781
3782         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3783                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3784                         continue;
3785                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3786                            (u64)memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3787                            PAGE_SIZE);
3788         }
3789
3790         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3791                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3792                            vm_event_name(memcg1_events[i]),
3793                            (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
3794
3795         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3796                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", lru_list_name(i),
3797                            (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
3798                            PAGE_SIZE);
3799
3800 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3801         {
3802                 pg_data_t *pgdat;
3803                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3804                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3805                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3806                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3807
3808                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3809                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3810                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3811
3812                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3813                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3814                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3815                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3816                 }
3817                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3818                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3819                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3820                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3821         }
3822 #endif
3823
3824         return 0;
3825 }
3826
3827 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3828                                       struct cftype *cft)
3829 {
3830         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3831
3832         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3833 }
3834
3835 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3836                                        struct cftype *cft, u64 val)
3837 {
3838         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3839
3840         if (val > 100)
3841                 return -EINVAL;
3842
3843         if (css->parent)
3844                 memcg->swappiness = val;
3845         else
3846                 vm_swappiness = val;
3847
3848         return 0;
3849 }
3850
3851 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3852 {
3853         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3854         unsigned long usage;
3855         int i;
3856
3857         rcu_read_lock();
3858         if (!swap)
3859                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3860         else
3861                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3862
3863         if (!t)
3864                 goto unlock;
3865
3866         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3867
3868         /*
3869          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3870          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3871          * call of __mem_cgroup_threshold().
3872          */
3873         i = t->current_threshold;
3874
3875         /*
3876          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3877          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3878          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3879          * only one element of the array here.
3880          */
3881         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3882                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3883
3884         /* i = current_threshold + 1 */
3885         i++;
3886
3887         /*
3888          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3889          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3890          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3891          * only one element of the array here.
3892          */
3893         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3894                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3895
3896         /* Update current_threshold */
3897         t->current_threshold = i - 1;
3898 unlock:
3899         rcu_read_unlock();
3900 }
3901
3902 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3903 {
3904         while (memcg) {
3905                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3906                 if (do_memsw_account())
3907                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3908
3909                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3910         }
3911 }
3912
3913 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3914 {
3915         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3916         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3917
3918         if (_a->threshold > _b->threshold)
3919                 return 1;
3920
3921         if (_a->threshold < _b->threshold)
3922                 return -1;
3923
3924         return 0;
3925 }
3926
3927 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3928 {
3929         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3930
3931         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3932
3933         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3934                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3935
3936         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3937         return 0;
3938 }
3939
3940 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3941 {
3942         struct mem_cgroup *iter;
3943
3944         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3945                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3946 }
3947
3948 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3949         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3950 {
3951         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3952         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3953         unsigned long threshold;
3954         unsigned long usage;
3955         int i, size, ret;
3956
3957         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3958         if (ret)
3959                 return ret;
3960
3961         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3962
3963         if (type == _MEM) {
3964                 thresholds = &memcg->thresholds;
3965                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3966         } else if (type == _MEMSWAP) {
3967                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3968                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3969         } else
3970                 BUG();
3971
3972         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3973         if (thresholds->primary)
3974                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3975
3976         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3977
3978         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3979         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
3980         if (!new) {
3981                 ret = -ENOMEM;
3982                 goto unlock;
3983         }
3984         new->size = size;
3985
3986         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3987         if (thresholds->primary) {
3988                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3989                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3990         }
3991
3992         /* Add new threshold */
3993         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3994         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3995
3996         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3997         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3998                         compare_thresholds, NULL);
3999
4000         /* Find current threshold */
4001         new->current_threshold = -1;
4002         for (i = 0; i < size; i++) {
4003                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4004                         /*
4005                          * new->current_threshold will not be used until
4006                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4007                          * it here.
4008                          */
4009                         ++new->current_threshold;
4010                 } else
4011                         break;
4012         }
4013
4014         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4015         kfree(thresholds->spare);
4016         thresholds->spare = thresholds->primary;
4017
4018         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4019
4020         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4021         synchronize_rcu();
4022
4023 unlock:
4024         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4025
4026         return ret;
4027 }
4028
4029 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4030         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4031 {
4032         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4033 }
4034
4035 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4036         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4037 {
4038         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4039 }
4040
4041 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4042         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4043 {
4044         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4045         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4046         unsigned long usage;
4047         int i, j, size;
4048
4049         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4050
4051         if (type == _MEM) {
4052                 thresholds = &memcg->thresholds;
4053                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4054         } else if (type == _MEMSWAP) {
4055                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4056                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4057         } else
4058                 BUG();
4059
4060         if (!thresholds->primary)
4061                 goto unlock;
4062
4063         /* Check if a threshold crossed before removing */
4064         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4065
4066         /* Calculate new number of threshold */
4067         size = 0;
4068         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4069                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4070                         size++;
4071         }
4072
4073         new = thresholds->spare;
4074
4075         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4076         if (!size) {
4077                 kfree(new);
4078                 new = NULL;
4079                 goto swap_buffers;
4080         }
4081
4082         new->size = size;
4083
4084         /* Copy thresholds and find current threshold */
4085         new->current_threshold = -1;
4086         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4087                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4088                         continue;
4089
4090                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4091                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4092                         /*
4093                          * new->current_threshold will not be used
4094                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4095                          * it here.
4096                          */
4097                         ++new->current_threshold;
4098                 }
4099                 j++;
4100         }
4101
4102 swap_buffers:
4103         /* Swap primary and spare array */
4104         thresholds->spare = thresholds->primary;
4105
4106         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4107
4108         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4109         synchronize_rcu();
4110
4111         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4112         if (!new) {
4113                 kfree(thresholds->spare);
4114                 thresholds->spare = NULL;
4115         }
4116 unlock:
4117         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4118 }
4119
4120 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4121         struct eventfd_ctx *eventfd)
4122 {
4123         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4124 }
4125
4126 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4127         struct eventfd_ctx *eventfd)
4128 {
4129         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4130 }
4131
4132 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4133         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4134 {
4135         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4136
4137         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4138         if (!event)
4139                 return -ENOMEM;
4140
4141         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4142
4143         event->eventfd = eventfd;
4144         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4145
4146         /* already in OOM ? */
4147         if (memcg->under_oom)
4148                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4149         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4150
4151         return 0;
4152 }
4153
4154 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4155         struct eventfd_ctx *eventfd)
4156 {
4157         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4158
4159         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4160
4161         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4162                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4163                         list_del(&ev->list);
4164                         kfree(ev);
4165                 }
4166         }
4167
4168         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4169 }
4170
4171 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4172 {
4173         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4174
4175         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4176         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4177         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4178                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4179         return 0;
4180 }
4181
4182 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4183         struct cftype *cft, u64 val)
4184 {
4185         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4186
4187         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4188         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4189                 return -EINVAL;
4190
4191         memcg->oom_kill_disable = val;
4192         if (!val)
4193                 memcg_oom_recover(memcg);
4194
4195         return 0;
4196 }
4197
4198 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4199
4200 #include <trace/events/writeback.h>
4201
4202 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4203 {
4204         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4205 }
4206
4207 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4208 {
4209         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4210 }
4211
4212 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4213 {
4214         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4215 }
4216
4217 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4218 {
4219         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4220
4221         if (!memcg->css.parent)
4222                 return NULL;
4223
4224         return &memcg->cgwb_domain;
4225 }
4226
4227 /*
4228  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
4229  * Keep in sync with memcg_exact_page().
4230  */
4231 static unsigned long memcg_exact_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
4232 {
4233         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
4234         int cpu;
4235
4236         for_each_online_cpu(cpu)
4237                 x += per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu)->stat[idx];
4238         if (x < 0)
4239                 x = 0;
4240         return x;
4241 }
4242
4243 /**
4244  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4245  * @wb: bdi_writeback in question
4246  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4247  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4248  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4249  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4250  *
4251  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4252  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4253  * is a bit more involved.
4254  *
4255  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4256  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4257  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
4258  * available memory in the system.  The caller should further cap
4259  * *@pheadroom accordingly.
4260  */
4261 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
4262                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
4263                          unsigned long *pwriteback)
4264 {
4265         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4266         struct mem_cgroup *parent;
4267
4268         *pdirty = memcg_exact_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
4269
4270         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
4271         *pwriteback = memcg_exact_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
4272         *pfilepages = memcg_exact_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
4273                         memcg_exact_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
4274         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
4275
4276         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4277                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.max, memcg->high);
4278                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4279
4280                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
4281                 memcg = parent;
4282         }
4283 }
4284
4285 /*
4286  * Foreign dirty flushing
4287  *
4288  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
4289  * trackes ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
4290  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
4291  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
4292  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
4293  * different cgroups isn't a common use-case.
4294  *
4295  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
4296  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
4297  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
4298  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
4299  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
4300  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
4301  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
4302  * make writeback of the dirty pages happen.
4303  *
4304  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repatedly and
4305  * severely throttled after making some progress after each
4306  * dirty_expire_interval while the underyling IO device is almost
4307  * completely idle.
4308  *
4309  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
4310  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
4311  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
4312  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
4313  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
4314  *
4315  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
4316  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
4317  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
4318  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
4319  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
4320  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
4321  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
4322  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
4323  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
4324  *
4325  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
4326  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
4327  * records are lockless and racy.
4328  */
4329 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct page *page,
4330                                              struct bdi_writeback *wb)
4331 {
4332         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
4333         struct memcg_cgwb_frn *frn;
4334         u64 now = get_jiffies_64();
4335         u64 oldest_at = now;
4336         int oldest = -1;
4337         int i;
4338
4339         trace_track_foreign_dirty(page, wb);
4340
4341         /*
4342          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
4343          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
4344          * written out.
4345          */
4346         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4347                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4348                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
4349                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
4350                         break;
4351                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
4352                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4353                         oldest = i;
4354                         oldest_at = frn->at;
4355                 }
4356         }
4357
4358         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
4359                 /*
4360                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
4361                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
4362                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
4363                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
4364                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
4365                  */
4366                 unsigned long update_intv =
4367                         min_t(unsigned long, HZ,
4368                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
4369
4370                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
4371                         frn->at = now;
4372         } else if (oldest >= 0) {
4373                 /* replace the oldest free one */
4374                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
4375                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
4376                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
4377                 frn->at = now;
4378         }
4379 }
4380
4381 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
4382 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
4383 {
4384         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4385         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
4386         u64 now = jiffies_64;
4387         int i;
4388
4389         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
4390                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
4391
4392                 /*
4393                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
4394                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
4395                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
4396                  * already one in flight.
4397                  */
4398                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
4399                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
4400                         frn->at = 0;
4401                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
4402                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id, 0,
4403                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
4404                                                &frn->done);
4405                 }
4406         }
4407 }
4408
4409 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4410
4411 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4412 {
4413         return 0;
4414 }
4415
4416 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4417 {
4418 }
4419
4420 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4421 {
4422 }
4423
4424 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4425
4426 /*
4427  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4428  *
4429  * "cgroup.event_control" implementation.
4430  *
4431  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4432  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4433  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4434  *
4435  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4436  * possible.
4437  */
4438
4439 /*
4440  * Unregister event and free resources.
4441  *
4442  * Gets called from workqueue.
4443  */
4444 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4445 {
4446         struct mem_cgroup_event *event =
4447                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4448         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4449
4450         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4451
4452         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4453
4454         /* Notify userspace the event is going away. */
4455         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4456
4457         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4458         kfree(event);
4459         css_put(&memcg->css);
4460 }
4461
4462 /*
4463  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
4464  *
4465  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4466  */
4467 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
4468                             int sync, void *key)
4469 {
4470         struct mem_cgroup_event *event =
4471                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4472         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4473         __poll_t flags = key_to_poll(key);
4474
4475         if (flags & EPOLLHUP) {
4476                 /*
4477                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4478                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4479                  * for us.
4480                  *
4481                  * We can't race against event freeing since the other
4482                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4483                  * which we hold.
4484                  */
4485                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4486                 if (!list_empty(&event->list)) {
4487                         list_del_init(&event->list);
4488                         /*
4489                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4490                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4491                          */
4492                         schedule_work(&event->remove);
4493                 }
4494                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4495         }
4496
4497         return 0;
4498 }
4499
4500 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4501                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4502 {
4503         struct mem_cgroup_event *event =
4504                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4505
4506         event->wqh = wqh;
4507         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4508 }
4509
4510 /*
4511  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4512  *
4513  * Parse input and register new cgroup event handler.
4514  *
4515  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4516  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4517  */
4518 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4519                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4520 {
4521         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4522         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4523         struct mem_cgroup_event *event;
4524         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4525         unsigned int efd, cfd;
4526         struct fd efile;
4527         struct fd cfile;
4528         const char *name;
4529         char *endp;
4530         int ret;
4531
4532         buf = strstrip(buf);
4533
4534         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4535         if (*endp != ' ')
4536                 return -EINVAL;
4537         buf = endp + 1;
4538
4539         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4540         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4541                 return -EINVAL;
4542         buf = endp + 1;
4543
4544         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4545         if (!event)
4546                 return -ENOMEM;
4547
4548         event->memcg = memcg;
4549         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4550         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4551         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4552         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4553
4554         efile = fdget(efd);
4555         if (!efile.file) {
4556                 ret = -EBADF;
4557                 goto out_kfree;
4558         }
4559
4560         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4561         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4562                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4563                 goto out_put_efile;
4564         }
4565
4566         cfile = fdget(cfd);
4567         if (!cfile.file) {
4568                 ret = -EBADF;
4569                 goto out_put_eventfd;
4570         }
4571
4572         /* the process need read permission on control file */
4573         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4574         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4575         if (ret < 0)
4576                 goto out_put_cfile;
4577
4578         /*
4579          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4580          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4581          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4582          * is for compatibility anyway.
4583          *
4584          * DO NOT ADD NEW FILES.
4585          */
4586         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4587
4588         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4589                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4590                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4591         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4592                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4593                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4594         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4595                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4596                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4597         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4598                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4599                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4600         } else {
4601                 ret = -EINVAL;
4602                 goto out_put_cfile;
4603         }
4604
4605         /*
4606          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4607          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4608          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4609          */
4610         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4611                                                &memory_cgrp_subsys);
4612         ret = -EINVAL;
4613         if (IS_ERR(cfile_css))
4614                 goto out_put_cfile;
4615         if (cfile_css != css) {
4616                 css_put(cfile_css);
4617                 goto out_put_cfile;
4618         }
4619
4620         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4621         if (ret)
4622                 goto out_put_css;
4623
4624         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
4625
4626         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4627         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4628         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4629
4630         fdput(cfile);
4631         fdput(efile);
4632
4633         return nbytes;
4634
4635 out_put_css:
4636         css_put(css);
4637 out_put_cfile:
4638         fdput(cfile);
4639 out_put_eventfd:
4640         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4641 out_put_efile:
4642         fdput(efile);
4643 out_kfree:
4644         kfree(event);
4645
4646         return ret;
4647 }
4648
4649 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4650         {
4651                 .name = "usage_in_bytes",
4652                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4653                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4654         },
4655         {
4656                 .name = "max_usage_in_bytes",
4657                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4658                 .write = mem_cgroup_reset,
4659                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4660         },
4661         {
4662                 .name = "limit_in_bytes",
4663                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4664                 .write = mem_cgroup_write,
4665                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4666         },
4667         {
4668                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4669                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4670                 .write = mem_cgroup_write,
4671                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4672         },
4673         {
4674                 .name = "failcnt",
4675                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4676                 .write = mem_cgroup_reset,
4677                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4678         },
4679         {
4680                 .name = "stat",
4681                 .seq_show = memcg_stat_show,
4682         },
4683         {
4684                 .name = "force_empty",
4685                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4686         },
4687         {
4688                 .name = "use_hierarchy",
4689                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4690                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4691         },
4692         {
4693                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4694                 .write = memcg_write_event_control,
4695                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4696         },
4697         {
4698                 .name = "swappiness",
4699                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4700                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4701         },
4702         {
4703                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4704                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4705                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4706         },
4707         {
4708                 .name = "oom_control",
4709                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4710                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4711                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4712         },
4713         {
4714                 .name = "pressure_level",
4715         },
4716 #ifdef CONFIG_NUMA
4717         {
4718                 .name = "numa_stat",
4719                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4720         },
4721 #endif
4722         {
4723                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4724                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4725                 .write = mem_cgroup_write,
4726                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4727         },
4728         {
4729                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4730                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4731                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4732         },
4733         {
4734                 .name = "kmem.failcnt",
4735                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4736                 .write = mem_cgroup_reset,
4737                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4738         },
4739         {
4740                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4741                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4742                 .write = mem_cgroup_reset,
4743                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4744         },
4745 #if defined(CONFIG_SLAB) || defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
4746         {
4747                 .name = "kmem.slabinfo",
4748                 .seq_start = memcg_slab_start,
4749                 .seq_next = memcg_slab_next,
4750                 .seq_stop = memcg_slab_stop,
4751                 .seq_show = memcg_slab_show,
4752         },
4753 #endif
4754         {
4755                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4756                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4757                 .write = mem_cgroup_write,
4758                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4759         },
4760         {
4761                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4762                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4763                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4764         },
4765         {
4766                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4767                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4768                 .write = mem_cgroup_reset,
4769                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4770         },
4771         {
4772                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4773                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4774                 .write = mem_cgroup_reset,
4775                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4776         },
4777         { },    /* terminate */
4778 };
4779
4780 /*
4781  * Private memory cgroup IDR
4782  *
4783  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4784  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4785  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4786  * memory-controlled cgroups to 64k.
4787  *
4788  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4789  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4790  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4791  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4792  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4793  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4794  *
4795  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4796  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4797  * when the CSS is offlined.
4798  *
4799  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4800  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4801  * those references are manageable from userspace.
4802  */
4803
4804 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4805
4806 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
4807 {
4808         if (memcg->id.id > 0) {
4809                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4810                 memcg->id.id = 0;
4811         }
4812 }
4813
4814 static void mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4815 {
4816         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
4817 }
4818
4819 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
4820 {
4821         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
4822                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
4823
4824                 /* Memcg ID pins CSS */
4825                 css_put(&memcg->css);
4826         }
4827 }
4828
4829 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4830 {
4831         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
4832 }
4833
4834 /**
4835  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4836  * @id: the memcg id to look up
4837  *
4838  * Caller must hold rcu_read_lock().
4839  */
4840 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4841 {
4842         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4843         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4844 }
4845
4846 static int alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4847 {
4848         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4849         int tmp = node;
4850         /*
4851          * This routine is called against possible nodes.
4852          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4853          *
4854          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4855          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4856          *       function.
4857          */
4858         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4859                 tmp = -1;
4860         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4861         if (!pn)
4862                 return 1;
4863
4864         pn->lruvec_stat_local = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4865         if (!pn->lruvec_stat_local) {
4866                 kfree(pn);
4867                 return 1;
4868         }
4869
4870         pn->lruvec_stat_cpu = alloc_percpu(struct lruvec_stat);
4871         if (!pn->lruvec_stat_cpu) {
4872                 free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4873                 kfree(pn);
4874                 return 1;
4875         }
4876
4877         lruvec_init(&pn->lruvec);
4878         pn->usage_in_excess = 0;
4879         pn->on_tree = false;
4880         pn->memcg = memcg;
4881
4882         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4883         return 0;
4884 }
4885
4886 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4887 {
4888         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
4889
4890         if (!pn)
4891                 return;
4892
4893         free_percpu(pn->lruvec_stat_cpu);
4894         free_percpu(pn->lruvec_stat_local);
4895         kfree(pn);
4896 }
4897
4898 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4899 {
4900         int node;
4901
4902         for_each_node(node)
4903                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
4904         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
4905         free_percpu(memcg->vmstats_local);
4906         kfree(memcg);
4907 }
4908
4909 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4910 {
4911         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4912         /*
4913          * Flush percpu vmstats and vmevents to guarantee the value correctness
4914          * on parent's and all ancestor levels.
4915          */
4916         memcg_flush_percpu_vmstats(memcg, false);
4917         memcg_flush_percpu_vmevents(memcg);
4918         __mem_cgroup_free(memcg);
4919 }
4920
4921 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4922 {
4923         struct mem_cgroup *memcg;
4924         unsigned int size;
4925         int node;
4926         int __maybe_unused i;
4927
4928         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4929         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4930
4931         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4932         if (!memcg)
4933                 return NULL;
4934
4935         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4936                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4937                                  GFP_KERNEL);
4938         if (memcg->id.id < 0)
4939                 goto fail;
4940
4941         memcg->vmstats_local = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
4942         if (!memcg->vmstats_local)
4943                 goto fail;
4944
4945         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu(struct memcg_vmstats_percpu);
4946         if (!memcg->vmstats_percpu)
4947                 goto fail;
4948
4949         for_each_node(node)
4950                 if (alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
4951                         goto fail;
4952
4953         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4954                 goto fail;
4955
4956         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4957         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4958         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4959         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4960         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4961         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4962         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4963         memcg->socket_pressure = jiffies;
4964 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4965         memcg->kmemcg_id = -1;
4966 #endif
4967 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4968         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4969         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
4970                 memcg->cgwb_frn[i].done =
4971                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
4972 #endif
4973 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4974         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
4975         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
4976         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
4977 #endif
4978         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4979         return memcg;
4980 fail:
4981         mem_cgroup_id_remove(memcg);
4982         __mem_cgroup_free(memcg);
4983         return NULL;
4984 }
4985
4986 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4987 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4988 {
4989         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4990         struct mem_cgroup *memcg;
4991         long error = -ENOMEM;
4992
4993         memcg = mem_cgroup_alloc();
4994         if (!memcg)
4995                 return ERR_PTR(error);
4996
4997         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4998         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4999         if (parent) {
5000                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
5001                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
5002         }
5003         if (parent && parent->use_hierarchy) {
5004                 memcg->use_hierarchy = true;
5005                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5006                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5007                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
5008                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5009                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5010         } else {
5011                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5012                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5013                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
5014                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5015                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5016                 /*
5017                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
5018                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
5019                  * unfortunate state in our controller.
5020                  */
5021                 if (parent != root_mem_cgroup)
5022                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
5023         }
5024
5025         /* The following stuff does not apply to the root */
5026         if (!parent) {
5027 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5028                 INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
5029 #endif
5030                 root_mem_cgroup = memcg;
5031                 return &memcg->css;
5032         }
5033
5034         error = memcg_online_kmem(memcg);
5035         if (error)
5036                 goto fail;
5037
5038         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5039                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5040
5041         return &memcg->css;
5042 fail:
5043         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5044         mem_cgroup_free(memcg);
5045         return ERR_PTR(-ENOMEM);
5046 }
5047
5048 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5049 {
5050         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5051
5052         /*
5053          * A memcg must be visible for memcg_expand_shrinker_maps()
5054          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5055          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5056          */
5057         if (memcg_alloc_shrinker_maps(memcg)) {
5058                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5059                 return -ENOMEM;
5060         }
5061
5062         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5063         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5064         css_get(css);
5065         return 0;
5066 }
5067
5068 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5069 {
5070         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5071         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5072
5073         /*
5074          * Unregister events and notify userspace.
5075          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5076          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5077          */
5078         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5079         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5080                 list_del_init(&event->list);
5081                 schedule_work(&event->remove);
5082         }
5083         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5084
5085         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5086         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5087
5088         memcg_offline_kmem(memcg);
5089         wb_memcg_offline(memcg);
5090
5091         drain_all_stock(memcg);
5092
5093         mem_cgroup_id_put(memcg);
5094 }
5095
5096 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5097 {
5098         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5099
5100         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5101 }
5102
5103 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5104 {
5105         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5106         int __maybe_unused i;
5107
5108 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5109         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5110                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5111 #endif
5112         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5113                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5114
5115         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5116                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5117
5118         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5119         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5120         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5121         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
5122         memcg_free_kmem(memcg);
5123         mem_cgroup_free(memcg);
5124 }
5125
5126 /**
5127  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5128  * @css: the target css
5129  *
5130  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5131  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5132  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5133  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5134  * made visible again.
5135  *
5136  * The current implementation only resets the essential configurations.
5137  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5138  */
5139 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5140 {
5141         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5142
5143         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5144         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5145         page_counter_set_max(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
5146         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5147         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5148         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5149         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5150         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
5151         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
5152         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5153 }
5154
5155 #ifdef CONFIG_MMU
5156 /* Handlers for move charge at task migration. */
5157 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5158 {
5159         int ret;
5160
5161         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
5162         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
5163         if (!ret) {
5164                 mc.precharge += count;
5165                 return ret;
5166         }
5167
5168         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
5169         while (count--) {
5170                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
5171                 if (ret)
5172                         return ret;
5173                 mc.precharge++;
5174                 cond_resched();
5175         }
5176         return 0;
5177 }
5178
5179 union mc_target {
5180         struct page     *page;
5181         swp_entry_t     ent;
5182 };
5183
5184 enum mc_target_type {
5185         MC_TARGET_NONE = 0,
5186         MC_TARGET_PAGE,
5187         MC_TARGET_SWAP,
5188         MC_TARGET_DEVICE,
5189 };
5190
5191 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5192                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5193 {
5194         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5195
5196         if (!page || !page_mapped(page))
5197                 return NULL;
5198         if (PageAnon(page)) {
5199                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5200                         return NULL;
5201         } else {
5202                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5203                         return NULL;
5204         }
5205         if (!get_page_unless_zero(page))
5206                 return NULL;
5207
5208         return page;
5209 }
5210
5211 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
5212 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5213                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5214 {
5215         struct page *page = NULL;
5216         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5217
5218         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
5219                 return NULL;
5220
5221         /*
5222          * Handle MEMORY_DEVICE_PRIVATE which are ZONE_DEVICE page belonging to
5223          * a device and because they are not accessible by CPU they are store
5224          * as special swap entry in the CPU page table.
5225          */
5226         if (is_device_private_entry(ent)) {
5227                 page = device_private_entry_to_page(ent);
5228                 /*
5229                  * MEMORY_DEVICE_PRIVATE means ZONE_DEVICE page and which have
5230                  * a refcount of 1 when free (unlike normal page)
5231                  */
5232                 if (!page_ref_add_unless(page, 1, 1))
5233                         return NULL;
5234                 return page;
5235         }
5236
5237         /*
5238          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5239          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5240          */
5241         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
5242         if (do_memsw_account())
5243                 entry->val = ent.val;
5244
5245         return page;
5246 }
5247 #else
5248 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5249                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5250 {
5251         return NULL;
5252 }
5253 #endif
5254
5255 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5256                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5257 {
5258         struct page *page = NULL;
5259         struct address_space *mapping;
5260         pgoff_t pgoff;
5261
5262         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5263                 return NULL;
5264         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
5265                 return NULL;
5266
5267         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5268         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5269
5270         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5271 #ifdef CONFIG_SWAP
5272         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5273         if (shmem_mapping(mapping)) {
5274                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5275                 if (xa_is_value(page)) {
5276                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5277                         if (do_memsw_account())
5278                                 *entry = swp;
5279                         page = find_get_page(swap_address_space(swp),
5280                                              swp_offset(swp));
5281                 }
5282         } else
5283                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5284 #else
5285         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5286 #endif
5287         return page;
5288 }
5289
5290 /**
5291  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
5292  * @page: the page
5293  * @compound: charge the page as compound or small page
5294  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
5295  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
5296  *
5297  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
5298  *
5299  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
5300  * from old cgroup.
5301  */
5302 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
5303                                    bool compound,
5304                                    struct mem_cgroup *from,
5305                                    struct mem_cgroup *to)
5306 {
5307         struct lruvec *from_vec, *to_vec;
5308         struct pglist_data *pgdat;
5309         unsigned long flags;
5310         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5311         int ret;
5312         bool anon;
5313
5314         VM_BUG_ON(from == to);
5315         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5316         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
5317
5318         /*
5319          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
5320          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
5321          */
5322         ret = -EBUSY;
5323         if (!trylock_page(page))
5324                 goto out;
5325
5326         ret = -EINVAL;
5327         if (page->mem_cgroup != from)
5328                 goto out_unlock;
5329
5330         anon = PageAnon(page);
5331
5332         pgdat = page_pgdat(page);
5333         from_vec = mem_cgroup_lruvec(from, pgdat);
5334         to_vec = mem_cgroup_lruvec(to, pgdat);
5335
5336         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
5337
5338         if (!anon && page_mapped(page)) {
5339                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
5340                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
5341         }
5342
5343         /*
5344          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
5345          * mod_memcg_page_state will serialize updates to PageDirty.
5346          * So mapping should be stable for dirty pages.
5347          */
5348         if (!anon && PageDirty(page)) {
5349                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
5350
5351                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
5352                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_DIRTY, -nr_pages);
5353                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_DIRTY, nr_pages);
5354                 }
5355         }
5356
5357         if (PageWriteback(page)) {
5358                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
5359                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_WRITEBACK, nr_pages);
5360         }
5361
5362 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5363         if (compound && !list_empty(page_deferred_list(page))) {
5364                 spin_lock(&from->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5365                 list_del_init(page_deferred_list(page));
5366                 from->deferred_split_queue.split_queue_len--;
5367                 spin_unlock(&from->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5368         }
5369 #endif
5370         /*
5371          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
5372          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
5373          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
5374          */
5375
5376         /* caller should have done css_get */
5377         page->mem_cgroup = to;
5378
5379 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5380         if (compound && list_empty(page_deferred_list(page))) {
5381                 spin_lock(&to->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5382                 list_add_tail(page_deferred_list(page),
5383                               &to->deferred_split_queue.split_queue);
5384                 to->deferred_split_queue.split_queue_len++;
5385                 spin_unlock(&to->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5386         }
5387 #endif
5388
5389         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
5390
5391         ret = 0;
5392
5393         local_irq_disable();
5394         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
5395         memcg_check_events(to, page);
5396         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
5397         memcg_check_events(from, page);
5398         local_irq_enable();
5399 out_unlock:
5400         unlock_page(page);
5401 out:
5402         return ret;
5403 }
5404
5405 /**
5406  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5407  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5408  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5409  * @ptent: the pte to be checked
5410  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5411  *
5412  * Returns
5413  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5414  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5415  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5416  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5417  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5418  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5419  *     in target->ent.
5420  *   3(MC_TARGET_DEVICE): like MC_TARGET_PAGE  but page is MEMORY_DEVICE_PRIVATE
5421  *     (so ZONE_DEVICE page and thus not on the lru).
5422  *     For now we such page is charge like a regular page would be as for all
5423  *     intent and purposes it is just special memory taking the place of a
5424  *     regular page.
5425  *
5426  *     See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
5427  *
5428  * Called with pte lock held.
5429  */
5430
5431 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5432                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5433 {
5434         struct page *page = NULL;
5435         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5436         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5437
5438         if (pte_present(ptent))
5439                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5440         else if (is_swap_pte(ptent))
5441                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
5442         else if (pte_none(ptent))
5443                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5444
5445         if (!page && !ent.val)
5446                 return ret;
5447         if (page) {
5448                 /*
5449                  * Do only loose check w/o serialization.
5450                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
5451                  * not under LRU exclusion.
5452                  */
5453                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5454                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5455                         if (is_device_private_page(page))
5456                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
5457                         if (target)
5458                                 target->page = page;
5459                 }
5460                 if (!ret || !target)
5461                         put_page(page);
5462         }
5463         /*
5464          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
5465          * But we cannot move a tail-page in a THP.
5466          */
5467         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
5468             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5469                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5470                 if (target)
5471                         target->ent = ent;
5472         }
5473         return ret;
5474 }
5475
5476 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5477 /*
5478  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
5479  * not support them for now.
5480  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5481  */
5482 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5483                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5484 {
5485         struct page *page = NULL;
5486         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5487
5488         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
5489                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
5490                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
5491                 return ret;
5492         }
5493         page = pmd_page(pmd);
5494         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5495         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
5496                 return ret;
5497         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
5498                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5499                 if (target) {
5500                         get_page(page);
5501                         target->page = page;
5502                 }
5503         }
5504         return ret;
5505 }
5506 #else
5507 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5508                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5509 {
5510         return MC_TARGET_NONE;
5511 }
5512 #endif
5513
5514 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5515                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5516                                         struct mm_walk *walk)
5517 {
5518         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5519         pte_t *pte;
5520         spinlock_t *ptl;
5521
5522         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5523         if (ptl) {
5524                 /*
5525                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
5526                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
5527                  * this might change.
5528                  */
5529                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5530                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5531                 spin_unlock(ptl);
5532                 return 0;
5533         }
5534
5535         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5536                 return 0;
5537         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5538         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5539                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5540                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5541         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5542         cond_resched();
5543
5544         return 0;
5545 }
5546
5547 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
5548         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5549 };
5550
5551 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5552 {
5553         unsigned long precharge;
5554
5555         down_read(&mm->mmap_sem);
5556         walk_page_range(mm, 0, mm->highest_vm_end, &precharge_walk_ops, NULL);
5557         up_read(&mm->mmap_sem);
5558
5559         precharge = mc.precharge;
5560         mc.precharge = 0;
5561
5562         return precharge;
5563 }
5564
5565 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5566 {
5567         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5568
5569         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5570         mc.moving_task = current;
5571         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5572 }
5573
5574 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5575 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5576 {
5577         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5578         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5579
5580         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5581         if (mc.precharge) {
5582                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5583                 mc.precharge = 0;
5584         }
5585         /*
5586          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5587          * we must uncharge here.
5588          */
5589         if (mc.moved_charge) {
5590                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5591                 mc.moved_charge = 0;
5592         }
5593         /* we must fixup refcnts and charges */
5594         if (mc.moved_swap) {
5595                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5596                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5597                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5598
5599                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
5600
5601                 /*
5602                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5603                  * should uncharge to->memory.
5604                  */
5605                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5606                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5607
5608                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, mc.moved_swap);
5609                 css_put_many(&mc.to->css, mc.moved_swap);
5610
5611                 mc.moved_swap = 0;
5612         }
5613         memcg_oom_recover(from);
5614         memcg_oom_recover(to);
5615         wake_up_all(&mc.waitq);
5616 }
5617
5618 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5619 {
5620         struct mm_struct *mm = mc.mm;
5621
5622         /*
5623          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5624          * task migration.
5625          */
5626         mc.moving_task = NULL;
5627         __mem_cgroup_clear_mc();
5628         spin_lock(&mc.lock);
5629         mc.from = NULL;
5630         mc.to = NULL;
5631         mc.mm = NULL;
5632         spin_unlock(&mc.lock);
5633
5634         mmput(mm);
5635 }
5636
5637 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5638 {
5639         struct cgroup_subsys_state *css;
5640         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
5641         struct mem_cgroup *from;
5642         struct task_struct *leader, *p;
5643         struct mm_struct *mm;
5644         unsigned long move_flags;
5645         int ret = 0;
5646
5647         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
5648         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5649                 return 0;
5650
5651         /*
5652          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
5653          * where charge immigration is not used.  Perform charge
5654          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
5655          * multiple.
5656          */
5657         p = NULL;
5658         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
5659                 WARN_ON_ONCE(p);
5660                 p = leader;
5661                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5662         }
5663         if (!p)
5664                 return 0;
5665
5666         /*
5667          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5668          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5669          * So we need to save it, and keep it going.
5670          */
5671         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5672         if (!move_flags)
5673                 return 0;
5674
5675         from = mem_cgroup_from_task(p);
5676
5677         VM_BUG_ON(from == memcg);
5678
5679         mm = get_task_mm(p);
5680         if (!mm)
5681                 return 0;
5682         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5683         if (mm->owner == p) {
5684                 VM_BUG_ON(mc.from);
5685                 VM_BUG_ON(mc.to);
5686                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
5687                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5688                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5689
5690                 spin_lock(&mc.lock);
5691                 mc.mm = mm;
5692                 mc.from = from;
5693                 mc.to = memcg;
5694                 mc.flags = move_flags;
5695                 spin_unlock(&mc.lock);
5696                 /* We set mc.moving_task later */
5697
5698                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5699                 if (ret)
5700                         mem_cgroup_clear_mc();
5701         } else {
5702                 mmput(mm);
5703         }
5704         return ret;
5705 }
5706
5707 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5708 {
5709         if (mc.to)
5710                 mem_cgroup_clear_mc();
5711 }
5712
5713 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5714                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5715                                 struct mm_walk *walk)
5716 {
5717         int ret = 0;
5718         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5719         pte_t *pte;
5720         spinlock_t *ptl;
5721         enum mc_target_type target_type;
5722         union mc_target target;
5723         struct page *page;
5724
5725         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
5726         if (ptl) {
5727                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5728                         spin_unlock(ptl);
5729                         return 0;
5730                 }
5731                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5732                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5733                         page = target.page;
5734                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5735                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5736                                                              mc.from, mc.to)) {
5737                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5738                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5739                                 }
5740                                 putback_lru_page(page);
5741                         }
5742                         put_page(page);
5743                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
5744                         page = target.page;
5745                         if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
5746                                                      mc.from, mc.to)) {
5747                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5748                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5749                         }
5750                         put_page(page);
5751                 }
5752                 spin_unlock(ptl);
5753                 return 0;
5754         }
5755
5756         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5757                 return 0;
5758 retry:
5759         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5760         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5761                 pte_t ptent = *(pte++);
5762                 bool device = false;
5763                 swp_entry_t ent;
5764
5765                 if (!mc.precharge)
5766                         break;
5767
5768                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5769                 case MC_TARGET_DEVICE:
5770                         device = true;
5771                         /* fall through */
5772                 case MC_TARGET_PAGE:
5773                         page = target.page;
5774                         /*
5775                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
5776                          * can be done but it would be too convoluted so simply
5777                          * ignore such a partial THP and keep it in original
5778                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
5779                          */
5780                         if (PageTransCompound(page))
5781                                 goto put;
5782                         if (!device && isolate_lru_page(page))
5783                                 goto put;
5784                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
5785                                                 mc.from, mc.to)) {
5786                                 mc.precharge--;
5787                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5788                                 mc.moved_charge++;
5789                         }
5790                         if (!device)
5791                                 putback_lru_page(page);
5792 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5793                         put_page(page);
5794                         break;
5795                 case MC_TARGET_SWAP:
5796                         ent = target.ent;
5797                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5798                                 mc.precharge--;
5799                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5800                                 mc.moved_swap++;
5801                         }
5802                         break;
5803                 default:
5804                         break;
5805                 }
5806         }
5807         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5808         cond_resched();
5809
5810         if (addr != end) {
5811                 /*
5812                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5813                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5814                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5815                  * phase.
5816                  */
5817                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5818                 if (!ret)
5819                         goto retry;
5820         }
5821
5822         return ret;
5823 }
5824
5825 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
5826         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5827 };
5828
5829 static void mem_cgroup_move_charge(void)
5830 {
5831         lru_add_drain_all();
5832         /*
5833          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
5834          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
5835          * for already started RCU-only updates to finish.
5836          */
5837         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5838         synchronize_rcu();
5839 retry:
5840         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5841                 /*
5842                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5843                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5844                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5845                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5846                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5847                  */
5848                 __mem_cgroup_clear_mc();
5849                 cond_resched();
5850                 goto retry;
5851         }
5852         /*
5853          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5854          * additional charge, the page walk just aborts.
5855          */
5856         walk_page_range(mc.mm, 0, mc.mm->highest_vm_end, &charge_walk_ops,
5857                         NULL);
5858
5859         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5860         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5861 }
5862
5863 static void mem_cgroup_move_task(void)
5864 {
5865         if (mc.to) {
5866                 mem_cgroup_move_charge();
5867                 mem_cgroup_clear_mc();
5868         }
5869 }
5870 #else   /* !CONFIG_MMU */
5871 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5872 {
5873         return 0;
5874 }
5875 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5876 {
5877 }
5878 static void mem_cgroup_move_task(void)
5879 {
5880 }
5881 #endif
5882
5883 /*
5884  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5885  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5886  * attempt.
5887  */
5888 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5889 {
5890         /*
5891          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5892          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5893          * on for the root memcg is enough.
5894          */
5895         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5896                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5897         else
5898                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5899 }
5900
5901 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
5902 {
5903         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
5904                 seq_puts(m, "max\n");
5905         else
5906                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
5907
5908         return 0;
5909 }
5910
5911 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5912                                struct cftype *cft)
5913 {
5914         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5915
5916         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5917 }
5918
5919 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
5920 {
5921         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5922                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
5923 }
5924
5925 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
5926                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5927 {
5928         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5929         unsigned long min;
5930         int err;
5931
5932         buf = strstrip(buf);
5933         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
5934         if (err)
5935                 return err;
5936
5937         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
5938
5939         return nbytes;
5940 }
5941
5942 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5943 {
5944         return seq_puts_memcg_tunable(m,
5945                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
5946 }
5947
5948 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5949                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5950 {
5951         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5952         unsigned long low;
5953         int err;
5954
5955         buf = strstrip(buf);
5956         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5957         if (err)
5958                 return err;
5959
5960         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
5961
5962         return nbytes;
5963 }
5964
5965 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5966 {
5967         return seq_puts_memcg_tunable(m, READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->high));
5968 }
5969
5970 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5971                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5972 {
5973         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5974         unsigned int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5975         bool drained = false;
5976         unsigned long high;
5977         int err;
5978
5979         buf = strstrip(buf);
5980         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5981         if (err)
5982                 return err;
5983
5984         memcg->high = high;
5985
5986         for (;;) {
5987                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5988                 unsigned long reclaimed;
5989
5990                 if (nr_pages <= high)
5991                         break;
5992
5993                 if (signal_pending(current))
5994                         break;
5995
5996                 if (!drained) {
5997                         drain_all_stock(memcg);
5998                         drained = true;
5999                         continue;
6000                 }
6001
6002                 reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
6003                                                          GFP_KERNEL, true);
6004
6005                 if (!reclaimed && !nr_retries--)
6006                         break;
6007         }
6008
6009         return nbytes;
6010 }
6011
6012 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6013 {
6014         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6015                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
6016 }
6017
6018 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6019                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6020 {
6021         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6022         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
6023         bool drained = false;
6024         unsigned long max;
6025         int err;
6026
6027         buf = strstrip(buf);
6028         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6029         if (err)
6030                 return err;
6031
6032         xchg(&memcg->memory.max, max);
6033
6034         for (;;) {
6035                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6036
6037                 if (nr_pages <= max)
6038                         break;
6039
6040                 if (signal_pending(current))
6041                         break;
6042
6043                 if (!drained) {
6044                         drain_all_stock(memcg);
6045                         drained = true;
6046                         continue;
6047                 }
6048
6049                 if (nr_reclaims) {
6050                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
6051                                                           GFP_KERNEL, true))
6052                                 nr_reclaims--;
6053                         continue;
6054                 }
6055
6056                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
6057                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
6058                         break;
6059         }
6060
6061         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
6062         return nbytes;
6063 }
6064
6065 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
6066 {
6067         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
6068         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
6069         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
6070         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
6071         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
6072                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
6073 }
6074
6075 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
6076 {
6077         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6078
6079         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
6080         return 0;
6081 }
6082
6083 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
6084 {
6085         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6086
6087         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
6088         return 0;
6089 }
6090
6091 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
6092 {
6093         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6094         char *buf;
6095
6096         buf = memory_stat_format(memcg);
6097         if (!buf)
6098                 return -ENOMEM;
6099         seq_puts(m, buf);
6100         kfree(buf);
6101         return 0;
6102 }
6103
6104 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
6105 {
6106         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
6107
6108         seq_printf(m, "%d\n", memcg->oom_group);
6109
6110         return 0;
6111 }
6112
6113 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
6114                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6115 {
6116         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6117         int ret, oom_group;
6118
6119         buf = strstrip(buf);
6120         if (!buf)
6121                 return -EINVAL;
6122
6123         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
6124         if (ret)
6125                 return ret;
6126
6127         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
6128                 return -EINVAL;
6129
6130         memcg->oom_group = oom_group;
6131
6132         return nbytes;
6133 }
6134
6135 static struct cftype memory_files[] = {
6136         {
6137                 .name = "current",
6138                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6139                 .read_u64 = memory_current_read,
6140         },
6141         {
6142                 .name = "min",
6143                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6144                 .seq_show = memory_min_show,
6145                 .write = memory_min_write,
6146         },
6147         {
6148                 .name = "low",
6149                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6150                 .seq_show = memory_low_show,
6151                 .write = memory_low_write,
6152         },
6153         {
6154                 .name = "high",
6155                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6156                 .seq_show = memory_high_show,
6157                 .write = memory_high_write,
6158         },
6159         {
6160                 .name = "max",
6161                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6162                 .seq_show = memory_max_show,
6163                 .write = memory_max_write,
6164         },
6165         {
6166                 .name = "events",
6167                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6168                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
6169                 .seq_show = memory_events_show,
6170         },
6171         {
6172                 .name = "events.local",
6173                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6174                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
6175                 .seq_show = memory_events_local_show,
6176         },
6177         {
6178                 .name = "stat",
6179                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6180                 .seq_show = memory_stat_show,
6181         },
6182         {
6183                 .name = "oom.group",
6184                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
6185                 .seq_show = memory_oom_group_show,
6186                 .write = memory_oom_group_write,
6187         },
6188         { }     /* terminate */
6189 };
6190
6191 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6192         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6193         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6194         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6195         .css_released = mem_cgroup_css_released,
6196         .css_free = mem_cgroup_css_free,
6197         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
6198         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
6199         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
6200         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
6201         .bind = mem_cgroup_bind,
6202         .dfl_cftypes = memory_files,
6203         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
6204         .early_init = 0,
6205 };
6206
6207 /**
6208  * mem_cgroup_protected - check if memory consumption is in the normal range
6209  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
6210  * @memcg: the memory cgroup to check
6211  *
6212  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
6213  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
6214  *
6215  * Returns one of the following:
6216  *   MEMCG_PROT_NONE: cgroup memory is not protected
6217  *   MEMCG_PROT_LOW: cgroup memory is protected as long there is
6218  *     an unprotected supply of reclaimable memory from other cgroups.
6219  *   MEMCG_PROT_MIN: cgroup memory is protected
6220  *
6221  * @root is exclusive; it is never protected when looked at directly
6222  *
6223  * To provide a proper hierarchical behavior, effective memory.min/low values
6224  * are used. Below is the description of how effective memory.low is calculated.
6225  * Effective memory.min values is calculated in the same way.
6226  *
6227  * Effective memory.low is always equal or less than the original memory.low.
6228  * If there is no memory.low overcommittment (which is always true for
6229  * top-level memory cgroups), these two values are equal.
6230  * Otherwise, it's a part of parent's effective memory.low,
6231  * calculated as a cgroup's memory.low usage divided by sum of sibling's
6232  * memory.low usages, where memory.low usage is the size of actually
6233  * protected memory.
6234  *
6235  *                                             low_usage
6236  * elow = min( memory.low, parent->elow * ------------------ ),
6237  *                                        siblings_low_usage
6238  *
6239  *             | memory.current, if memory.current < memory.low
6240  * low_usage = |
6241  *             | 0, otherwise.
6242  *
6243  *
6244  * Such definition of the effective memory.low provides the expected
6245  * hierarchical behavior: parent's memory.low value is limiting
6246  * children, unprotected memory is reclaimed first and cgroups,
6247  * which are not using their guarantee do not affect actual memory
6248  * distribution.
6249  *
6250  * For example, if there are memcgs A, A/B, A/C, A/D and A/E:
6251  *
6252  *     A      A/memory.low = 2G, A/memory.current = 6G
6253  *    //\\
6254  *   BC  DE   B/memory.low = 3G  B/memory.current = 2G
6255  *            C/memory.low = 1G  C/memory.current = 2G
6256  *            D/memory.low = 0   D/memory.current = 2G
6257  *            E/memory.low = 10G E/memory.current = 0
6258  *
6259  * and the memory pressure is applied, the following memory distribution
6260  * is expected (approximately):
6261  *
6262  *     A/memory.current = 2G
6263  *
6264  *     B/memory.current = 1.3G
6265  *     C/memory.current = 0.6G
6266  *     D/memory.current = 0
6267  *     E/memory.current = 0
6268  *
6269  * These calculations require constant tracking of the actual low usages
6270  * (see propagate_protected_usage()), as well as recursive calculation of
6271  * effective memory.low values. But as we do call mem_cgroup_protected()
6272  * path for each memory cgroup top-down from the reclaim,
6273  * it's possible to optimize this part, and save calculated elow
6274  * for next usage. This part is intentionally racy, but it's ok,
6275  * as memory.low is a best-effort mechanism.
6276  */
6277 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
6278                                                 struct mem_cgroup *memcg)
6279 {
6280         struct mem_cgroup *parent;
6281         unsigned long emin, parent_emin;
6282         unsigned long elow, parent_elow;
6283         unsigned long usage;
6284
6285         if (mem_cgroup_disabled())
6286                 return MEMCG_PROT_NONE;
6287
6288         if (!root)
6289                 root = root_mem_cgroup;
6290         if (memcg == root)
6291                 return MEMCG_PROT_NONE;
6292
6293         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
6294         if (!usage)
6295                 return MEMCG_PROT_NONE;
6296
6297         emin = memcg->memory.min;
6298         elow = memcg->memory.low;
6299
6300         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
6301         /* No parent means a non-hierarchical mode on v1 memcg */
6302         if (!parent)
6303                 return MEMCG_PROT_NONE;
6304
6305         if (parent == root)
6306                 goto exit;
6307
6308         parent_emin = READ_ONCE(parent->memory.emin);
6309         emin = min(emin, parent_emin);
6310         if (emin && parent_emin) {
6311                 unsigned long min_usage, siblings_min_usage;
6312
6313                 min_usage = min(usage, memcg->memory.min);
6314                 siblings_min_usage = atomic_long_read(
6315                         &parent->memory.children_min_usage);
6316
6317                 if (min_usage && siblings_min_usage)
6318                         emin = min(emin, parent_emin * min_usage /
6319                                    siblings_min_usage);
6320         }
6321
6322         parent_elow = READ_ONCE(parent->memory.elow);
6323         elow = min(elow, parent_elow);
6324         if (elow && parent_elow) {
6325                 unsigned long low_usage, siblings_low_usage;
6326
6327                 low_usage = min(usage, memcg->memory.low);
6328                 siblings_low_usage = atomic_long_read(
6329                         &parent->memory.children_low_usage);
6330
6331                 if (low_usage && siblings_low_usage)
6332                         elow = min(elow, parent_elow * low_usage /
6333                                    siblings_low_usage);
6334         }
6335
6336 exit:
6337         memcg->memory.emin = emin;
6338         memcg->memory.elow = elow;
6339
6340         if (usage <= emin)
6341                 return MEMCG_PROT_MIN;
6342         else if (usage <= elow)
6343                 return MEMCG_PROT_LOW;
6344         else
6345                 return MEMCG_PROT_NONE;
6346 }
6347
6348 /**
6349  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
6350  * @page: page to charge
6351  * @mm: mm context of the victim
6352  * @gfp_mask: reclaim mode
6353  * @memcgp: charged memcg return
6354  * @compound: charge the page as compound or small page
6355  *
6356  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
6357  * pages according to @gfp_mask if necessary.
6358  *
6359  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
6360  * Otherwise, an error code is returned.
6361  *
6362  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
6363  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
6364  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
6365  */
6366 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6367                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6368                           bool compound)
6369 {
6370         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
6371         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6372         int ret = 0;
6373
6374         if (mem_cgroup_disabled())
6375                 goto out;
6376
6377         if (PageSwapCache(page)) {
6378                 /*
6379                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
6380                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
6381                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
6382                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
6383                  * in turn serializes uncharging.
6384                  */
6385                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
6386                 if (compound_head(page)->mem_cgroup)
6387                         goto out;
6388
6389                 if (do_swap_account) {
6390                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
6391                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
6392
6393                         rcu_read_lock();
6394                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
6395                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
6396                                 memcg = NULL;
6397                         rcu_read_unlock();
6398                 }
6399         }
6400
6401         if (!memcg)
6402                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
6403
6404         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
6405
6406         css_put(&memcg->css);
6407 out:
6408         *memcgp = memcg;
6409         return ret;
6410 }
6411
6412 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
6413                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
6414                           bool compound)
6415 {
6416         struct mem_cgroup *memcg;
6417         int ret;
6418
6419         ret = mem_cgroup_try_charge(page, mm, gfp_mask, memcgp, compound);
6420         memcg = *memcgp;
6421         mem_cgroup_throttle_swaprate(memcg, page_to_nid(page), gfp_mask);
6422         return ret;
6423 }
6424
6425 /**
6426  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
6427  * @page: page to charge
6428  * @memcg: memcg to charge the page to
6429  * @lrucare: page might be on LRU already
6430  * @compound: charge the page as compound or small page
6431  *
6432  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
6433  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
6434  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
6435  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
6436  *
6437  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
6438  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
6439  *
6440  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
6441  */
6442 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6443                               bool lrucare, bool compound)
6444 {
6445         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6446
6447         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
6448         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
6449
6450         if (mem_cgroup_disabled())
6451                 return;
6452         /*
6453          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6454          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6455          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6456          */
6457         if (!memcg)
6458                 return;
6459
6460         commit_charge(page, memcg, lrucare);
6461
6462         local_irq_disable();
6463         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
6464         memcg_check_events(memcg, page);
6465         local_irq_enable();
6466
6467         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
6468                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
6469                 /*
6470                  * The swap entry might not get freed for a long time,
6471                  * let's not wait for it.  The page already received a
6472                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
6473                  */
6474                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, nr_pages);
6475         }
6476 }
6477
6478 /**
6479  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
6480  * @page: page to charge
6481  * @memcg: memcg to charge the page to
6482  * @compound: charge the page as compound or small page
6483  *
6484  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
6485  */
6486 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
6487                 bool compound)
6488 {
6489         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
6490
6491         if (mem_cgroup_disabled())
6492                 return;
6493         /*
6494          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
6495          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
6496          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
6497          */
6498         if (!memcg)
6499                 return;
6500
6501         cancel_charge(memcg, nr_pages);
6502 }
6503
6504 struct uncharge_gather {
6505         struct mem_cgroup *memcg;
6506         unsigned long pgpgout;
6507         unsigned long nr_anon;
6508         unsigned long nr_file;
6509         unsigned long nr_kmem;
6510         unsigned long nr_huge;
6511         unsigned long nr_shmem;
6512         struct page *dummy_page;
6513 };
6514
6515 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
6516 {
6517         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
6518 }
6519
6520 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
6521 {
6522         unsigned long nr_pages = ug->nr_anon + ug->nr_file + ug->nr_kmem;
6523         unsigned long flags;
6524
6525         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg)) {
6526                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, nr_pages);
6527                 if (do_memsw_account())
6528                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, nr_pages);
6529                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && ug->nr_kmem)
6530                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->kmem, ug->nr_kmem);
6531                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
6532         }
6533
6534         local_irq_save(flags);
6535         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS, -ug->nr_anon);
6536         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_CACHE, -ug->nr_file);
6537         __mod_memcg_state(ug->memcg, MEMCG_RSS_HUGE, -ug->nr_huge);
6538         __mod_memcg_state(ug->memcg, NR_SHMEM, -ug->nr_shmem);
6539         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
6540         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
6541         memcg_check_events(ug->memcg, ug->dummy_page);
6542         local_irq_restore(flags);
6543
6544         if (!mem_cgroup_is_root(ug->memcg))
6545                 css_put_many(&ug->memcg->css, nr_pages);
6546 }
6547
6548 static void uncharge_page(struct page *page, struct uncharge_gather *ug)
6549 {
6550         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6551         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page) && !is_zone_device_page(page) &&
6552                         !PageHWPoison(page) , page);
6553
6554         if (!page->mem_cgroup)
6555                 return;
6556
6557         /*
6558          * Nobody should be changing or seriously looking at
6559          * page->mem_cgroup at this point, we have fully
6560          * exclusive access to the page.
6561          */
6562
6563         if (ug->memcg != page->mem_cgroup) {
6564                 if (ug->memcg) {
6565                         uncharge_batch(ug);
6566                         uncharge_gather_clear(ug);
6567                 }
6568                 ug->memcg = page->mem_cgroup;
6569         }
6570
6571         if (!PageKmemcg(page)) {
6572                 unsigned int nr_pages = 1;
6573
6574                 if (PageTransHuge(page)) {
6575                         nr_pages = compound_nr(page);
6576                         ug->nr_huge += nr_pages;
6577                 }
6578                 if (PageAnon(page))
6579                         ug->nr_anon += nr_pages;
6580                 else {
6581                         ug->nr_file += nr_pages;
6582                         if (PageSwapBacked(page))
6583                                 ug->nr_shmem += nr_pages;
6584                 }
6585                 ug->pgpgout++;
6586         } else {
6587                 ug->nr_kmem += compound_nr(page);
6588                 __ClearPageKmemcg(page);
6589         }
6590
6591         ug->dummy_page = page;
6592         page->mem_cgroup = NULL;
6593 }
6594
6595 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
6596 {
6597         struct uncharge_gather ug;
6598         struct list_head *next;
6599
6600         uncharge_gather_clear(&ug);
6601
6602         /*
6603          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
6604          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
6605          */
6606         next = page_list->next;
6607         do {
6608                 struct page *page;
6609
6610                 page = list_entry(next, struct page, lru);
6611                 next = page->lru.next;
6612
6613                 uncharge_page(page, &ug);
6614         } while (next != page_list);
6615
6616         if (ug.memcg)
6617                 uncharge_batch(&ug);
6618 }
6619
6620 /**
6621  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
6622  * @page: page to uncharge
6623  *
6624  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
6625  * mem_cgroup_commit_charge().
6626  */
6627 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
6628 {
6629         struct uncharge_gather ug;
6630
6631         if (mem_cgroup_disabled())
6632                 return;
6633
6634         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
6635         if (!page->mem_cgroup)
6636                 return;
6637
6638         uncharge_gather_clear(&ug);
6639         uncharge_page(page, &ug);
6640         uncharge_batch(&ug);
6641 }
6642
6643 /**
6644  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
6645  * @page_list: list of pages to uncharge
6646  *
6647  * Uncharge a list of pages previously charged with
6648  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
6649  */
6650 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
6651 {
6652         if (mem_cgroup_disabled())
6653                 return;
6654
6655         if (!list_empty(page_list))
6656                 uncharge_list(page_list);
6657 }
6658
6659 /**
6660  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
6661  * @oldpage: currently circulating page
6662  * @newpage: replacement page
6663  *
6664  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
6665  * be uncharged upon free.
6666  *
6667  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6668  */
6669 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
6670 {
6671         struct mem_cgroup *memcg;
6672         unsigned int nr_pages;
6673         bool compound;
6674         unsigned long flags;
6675
6676         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6677         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6678         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6679         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6680                        newpage);
6681
6682         if (mem_cgroup_disabled())
6683                 return;
6684
6685         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6686         if (newpage->mem_cgroup)
6687                 return;
6688
6689         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
6690         memcg = oldpage->mem_cgroup;
6691         if (!memcg)
6692                 return;
6693
6694         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
6695         compound = PageTransHuge(newpage);
6696         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
6697
6698         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
6699         if (do_memsw_account())
6700                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
6701         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
6702
6703         commit_charge(newpage, memcg, false);
6704
6705         local_irq_save(flags);
6706         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
6707         memcg_check_events(memcg, newpage);
6708         local_irq_restore(flags);
6709 }
6710
6711 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
6712 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
6713
6714 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
6715 {
6716         struct mem_cgroup *memcg;
6717
6718         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
6719                 return;
6720
6721         /*
6722          * Socket cloning can throw us here with sk_memcg already
6723          * filled. It won't however, necessarily happen from
6724          * process context. So the test for root memcg given
6725          * the current task's memcg won't help us in this case.
6726          *
6727          * Respecting the original socket's memcg is a better
6728          * decision in this case.
6729          */
6730         if (sk->sk_memcg) {
6731                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
6732                 return;
6733         }
6734
6735         rcu_read_lock();
6736         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
6737         if (memcg == root_mem_cgroup)
6738                 goto out;
6739         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
6740                 goto out;
6741         if (css_tryget_online(&memcg->css))
6742                 sk->sk_memcg = memcg;
6743 out:
6744         rcu_read_unlock();
6745 }
6746
6747 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
6748 {
6749         if (sk->sk_memcg)
6750                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
6751 }
6752
6753 /**
6754  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
6755  * @memcg: memcg to charge
6756  * @nr_pages: number of pages to charge
6757  *
6758  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
6759  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
6760  */
6761 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6762 {
6763         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
6764
6765         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6766                 struct page_counter *fail;
6767
6768                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
6769                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
6770                         return true;
6771                 }
6772                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6773                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
6774                 return false;
6775         }
6776
6777         /* Don't block in the packet receive path */
6778         if (in_softirq())
6779                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
6780
6781         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
6782
6783         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
6784                 return true;
6785
6786         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
6787         return false;
6788 }
6789
6790 /**
6791  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
6792  * @memcg: memcg to uncharge
6793  * @nr_pages: number of pages to uncharge
6794  */
6795 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
6796 {
6797         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
6798                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
6799                 return;
6800         }
6801
6802         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
6803
6804         refill_stock(memcg, nr_pages);
6805 }
6806
6807 static int __init cgroup_memory(char *s)
6808 {
6809         char *token;
6810
6811         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
6812                 if (!*token)
6813                         continue;
6814                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
6815                         cgroup_memory_nosocket = true;
6816                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
6817                         cgroup_memory_nokmem = true;
6818         }
6819         return 0;
6820 }
6821 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
6822
6823 /*
6824  * subsys_initcall() for memory controller.
6825  *
6826  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
6827  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
6828  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
6829  * should be initialized from here.
6830  */
6831 static int __init mem_cgroup_init(void)
6832 {
6833         int cpu, node;
6834
6835 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6836         /*
6837          * Kmem cache creation is mostly done with the slab_mutex held,
6838          * so use a workqueue with limited concurrency to avoid stalling
6839          * all worker threads in case lots of cgroups are created and
6840          * destroyed simultaneously.
6841          */
6842         memcg_kmem_cache_wq = alloc_workqueue("memcg_kmem_cache", 0, 1);
6843         BUG_ON(!memcg_kmem_cache_wq);
6844 #endif
6845
6846         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
6847                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
6848
6849         for_each_possible_cpu(cpu)
6850                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
6851                           drain_local_stock);
6852
6853         for_each_node(node) {
6854                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6855
6856                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
6857                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
6858
6859                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
6860                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
6861                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
6862                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6863         }
6864
6865         return 0;
6866 }
6867 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
6868
6869 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6870 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
6871 {
6872         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
6873                 /*
6874                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
6875                  * always be >= 1.
6876                  */
6877                 if (WARN_ON_ONCE(memcg == root_mem_cgroup)) {
6878                         VM_BUG_ON(1);
6879                         break;
6880                 }
6881                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
6882                 if (!memcg)
6883                         memcg = root_mem_cgroup;
6884         }
6885         return memcg;
6886 }
6887
6888 /**
6889  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
6890  * @page: page whose memsw charge to transfer
6891  * @entry: swap entry to move the charge to
6892  *
6893  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
6894  */
6895 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
6896 {
6897         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
6898         unsigned int nr_entries;
6899         unsigned short oldid;
6900
6901         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
6902         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
6903
6904         if (!do_memsw_account())
6905                 return;
6906
6907         memcg = page->mem_cgroup;
6908
6909         /* Readahead page, never charged */
6910         if (!memcg)
6911                 return;
6912
6913         /*
6914          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
6915          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
6916          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
6917          */
6918         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6919         nr_entries = hpage_nr_pages(page);
6920         /* Get references for the tail pages, too */
6921         if (nr_entries > 1)
6922                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
6923         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
6924                                    nr_entries);
6925         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6926         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
6927
6928         page->mem_cgroup = NULL;
6929
6930         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6931                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
6932
6933         if (memcg != swap_memcg) {
6934                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
6935                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
6936                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
6937         }
6938
6939         /*
6940          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
6941          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
6942          * important here to have the interrupts disabled because it is the
6943          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
6944          */
6945         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
6946         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, PageTransHuge(page),
6947                                      -nr_entries);
6948         memcg_check_events(memcg, page);
6949
6950         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
6951                 css_put_many(&memcg->css, nr_entries);
6952 }
6953
6954 /**
6955  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a page
6956  * @page: page being added to swap
6957  * @entry: swap entry to charge
6958  *
6959  * Try to charge @page's memcg for the swap space at @entry.
6960  *
6961  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
6962  */
6963 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
6964 {
6965         unsigned int nr_pages = hpage_nr_pages(page);
6966         struct page_counter *counter;
6967         struct mem_cgroup *memcg;
6968         unsigned short oldid;
6969
6970         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
6971                 return 0;
6972
6973         memcg = page->mem_cgroup;
6974
6975         /* Readahead page, never charged */
6976         if (!memcg)
6977                 return 0;
6978
6979         if (!entry.val) {
6980                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6981                 return 0;
6982         }
6983
6984         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
6985
6986         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
6987             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
6988                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
6989                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
6990                 mem_cgroup_id_put(memcg);
6991                 return -ENOMEM;
6992         }
6993
6994         /* Get references for the tail pages, too */
6995         if (nr_pages > 1)
6996                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
6997         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
6998         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
6999         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
7000
7001         return 0;
7002 }
7003
7004 /**
7005  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
7006  * @entry: swap entry to uncharge
7007  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
7008  */
7009 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
7010 {
7011         struct mem_cgroup *memcg;
7012         unsigned short id;
7013
7014         if (!do_swap_account)
7015                 return;
7016
7017         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
7018         rcu_read_lock();
7019         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7020         if (memcg) {
7021                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7022                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7023                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
7024                         else
7025                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
7026                 }
7027                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
7028                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
7029         }
7030         rcu_read_unlock();
7031 }
7032
7033 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
7034 {
7035         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
7036
7037         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7038                 return nr_swap_pages;
7039         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7040                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
7041                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
7042                                       page_counter_read(&memcg->swap));
7043         return nr_swap_pages;
7044 }
7045
7046 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
7047 {
7048         struct mem_cgroup *memcg;
7049
7050         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
7051
7052         if (vm_swap_full())
7053                 return true;
7054         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
7055                 return false;
7056
7057         memcg = page->mem_cgroup;
7058         if (!memcg)
7059                 return false;
7060
7061         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
7062                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.max)
7063                         return true;
7064
7065         return false;
7066 }
7067
7068 /* for remember boot option*/
7069 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
7070 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
7071 #else
7072 static int really_do_swap_account __initdata;
7073 #endif
7074
7075 static int __init enable_swap_account(char *s)
7076 {
7077         if (!strcmp(s, "1"))
7078                 really_do_swap_account = 1;
7079         else if (!strcmp(s, "0"))
7080                 really_do_swap_account = 0;
7081         return 1;
7082 }
7083 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7084
7085 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
7086                              struct cftype *cft)
7087 {
7088         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7089
7090         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
7091 }
7092
7093 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7094 {
7095         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7096                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
7097 }
7098
7099 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7100                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7101 {
7102         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7103         unsigned long max;
7104         int err;
7105
7106         buf = strstrip(buf);
7107         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7108         if (err)
7109                 return err;
7110
7111         xchg(&memcg->swap.max, max);
7112
7113         return nbytes;
7114 }
7115
7116 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7117 {
7118         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7119
7120         seq_printf(m, "max %lu\n",
7121                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
7122         seq_printf(m, "fail %lu\n",
7123                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
7124
7125         return 0;
7126 }
7127
7128 static struct cftype swap_files[] = {
7129         {
7130                 .name = "swap.current",
7131                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7132                 .read_u64 = swap_current_read,
7133         },
7134         {
7135                 .name = "swap.max",
7136                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7137                 .seq_show = swap_max_show,
7138                 .write = swap_max_write,
7139         },
7140         {
7141                 .name = "swap.events",
7142                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7143                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
7144                 .seq_show = swap_events_show,
7145         },
7146         { }     /* terminate */
7147 };
7148
7149 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
7150         {
7151                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
7152                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
7153                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7154         },
7155         {
7156                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
7157                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
7158                 .write = mem_cgroup_reset,
7159                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7160         },
7161         {
7162                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
7163                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
7164                 .write = mem_cgroup_write,
7165                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7166         },
7167         {
7168                 .name = "memsw.failcnt",
7169                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
7170                 .write = mem_cgroup_reset,
7171                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
7172         },
7173         { },    /* terminate */
7174 };
7175
7176 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
7177 {
7178         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7179                 do_swap_account = 1;
7180                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7181                                                swap_files));
7182                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7183                                                   memsw_cgroup_files));
7184         }
7185         return 0;
7186 }
7187 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
7188
7189 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */