3e8f9e5e9291453222949dd4b13906940b63b187
[cascardo/linux.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/hugetlb.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/bit_spinlock.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/limits.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/rbtree.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/eventfd.h>
54 #include <linux/poll.h>
55 #include <linux/sort.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/seq_file.h>
58 #include <linux/vmpressure.h>
59 #include <linux/mm_inline.h>
60 #include <linux/swap_cgroup.h>
61 #include <linux/cpu.h>
62 #include <linux/oom.h>
63 #include <linux/lockdep.h>
64 #include <linux/file.h>
65 #include <linux/tracehook.h>
66 #include "internal.h"
67 #include <net/sock.h>
68 #include <net/ip.h>
69 #include "slab.h"
70
71 #include <asm/uaccess.h>
72
73 #include <trace/events/vmscan.h>
74
75 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
76 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
77
78 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
79
80 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
81
82 /* Socket memory accounting disabled? */
83 static bool cgroup_memory_nosocket;
84
85 /* Kernel memory accounting disabled? */
86 static bool cgroup_memory_nokmem;
87
88 /* Whether the swap controller is active */
89 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
90 int do_swap_account __read_mostly;
91 #else
92 #define do_swap_account         0
93 #endif
94
95 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
96 static bool do_memsw_account(void)
97 {
98         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
99 }
100
101 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
102         "cache",
103         "rss",
104         "rss_huge",
105         "mapped_file",
106         "dirty",
107         "writeback",
108         "swap",
109 };
110
111 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
112         "pgpgin",
113         "pgpgout",
114         "pgfault",
115         "pgmajfault",
116 };
117
118 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
119         "inactive_anon",
120         "active_anon",
121         "inactive_file",
122         "active_file",
123         "unevictable",
124 };
125
126 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
127 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
128 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
129
130 /*
131  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
132  * their hierarchy representation
133  */
134
135 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
136         struct rb_root rb_root;
137         spinlock_t lock;
138 };
139
140 struct mem_cgroup_tree_per_node {
141         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
142 };
143
144 struct mem_cgroup_tree {
145         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
146 };
147
148 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
149
150 /* for OOM */
151 struct mem_cgroup_eventfd_list {
152         struct list_head list;
153         struct eventfd_ctx *eventfd;
154 };
155
156 /*
157  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
158  */
159 struct mem_cgroup_event {
160         /*
161          * memcg which the event belongs to.
162          */
163         struct mem_cgroup *memcg;
164         /*
165          * eventfd to signal userspace about the event.
166          */
167         struct eventfd_ctx *eventfd;
168         /*
169          * Each of these stored in a list by the cgroup.
170          */
171         struct list_head list;
172         /*
173          * register_event() callback will be used to add new userspace
174          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
175          * on eventfd to send notification to userspace.
176          */
177         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
178                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
179         /*
180          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
181          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
182          * if you want provide notification functionality.
183          */
184         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
185                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
186         /*
187          * All fields below needed to unregister event when
188          * userspace closes eventfd.
189          */
190         poll_table pt;
191         wait_queue_head_t *wqh;
192         wait_queue_t wait;
193         struct work_struct remove;
194 };
195
196 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
197 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
198
199 /* Stuffs for move charges at task migration. */
200 /*
201  * Types of charges to be moved.
202  */
203 #define MOVE_ANON       0x1U
204 #define MOVE_FILE       0x2U
205 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
206
207 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
208 static struct move_charge_struct {
209         spinlock_t        lock; /* for from, to */
210         struct mm_struct  *mm;
211         struct mem_cgroup *from;
212         struct mem_cgroup *to;
213         unsigned long flags;
214         unsigned long precharge;
215         unsigned long moved_charge;
216         unsigned long moved_swap;
217         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
218         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
219 } mc = {
220         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
221         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
222 };
223
224 /*
225  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
226  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
227  */
228 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
229 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
230
231 enum charge_type {
232         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
233         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
234         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
235         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
236         NR_CHARGE_TYPE,
237 };
238
239 /* for encoding cft->private value on file */
240 enum res_type {
241         _MEM,
242         _MEMSWAP,
243         _OOM_TYPE,
244         _KMEM,
245         _TCP,
246 };
247
248 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
249 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
250 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
251 /* Used for OOM nofiier */
252 #define OOM_CONTROL             (0)
253
254 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
255 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
256 {
257         if (!memcg)
258                 memcg = root_mem_cgroup;
259         return &memcg->vmpressure;
260 }
261
262 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
263 {
264         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
265 }
266
267 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
268 {
269         return (memcg == root_mem_cgroup);
270 }
271
272 #ifndef CONFIG_SLOB
273 /*
274  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
275  * The main reason for not using cgroup id for this:
276  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
277  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
278  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
279  *  200 entry array for that.
280  *
281  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
282  * will double each time we have to increase it.
283  */
284 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
285 int memcg_nr_cache_ids;
286
287 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
288 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
289
290 void memcg_get_cache_ids(void)
291 {
292         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
293 }
294
295 void memcg_put_cache_ids(void)
296 {
297         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
298 }
299
300 /*
301  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
302  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
303  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
304  * tunable, but that is strictly not necessary.
305  *
306  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
307  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
308  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
309  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
310  * increase ours as well if it increases.
311  */
312 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
313 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
314
315 /*
316  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
317  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
318  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
319  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
320  */
321 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
322 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
323
324 #endif /* !CONFIG_SLOB */
325
326 static struct mem_cgroup_per_zone *
327 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
328 {
329         int nid = zone_to_nid(zone);
330         int zid = zone_idx(zone);
331
332         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
333 }
334
335 /**
336  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
337  * @page: page of interest
338  *
339  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
340  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
341  * until it is released.
342  *
343  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
344  * is returned.
345  */
346 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
347 {
348         struct mem_cgroup *memcg;
349
350         memcg = page->mem_cgroup;
351
352         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
353                 memcg = root_mem_cgroup;
354
355         return &memcg->css;
356 }
357
358 /**
359  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
360  * @page: the page
361  *
362  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
363  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
364  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
365  *
366  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
367  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
368  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
369  * do not care (such as procfs interfaces).
370  */
371 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
372 {
373         struct mem_cgroup *memcg;
374         unsigned long ino = 0;
375
376         rcu_read_lock();
377         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
378         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
379                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
380         if (memcg)
381                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
382         rcu_read_unlock();
383         return ino;
384 }
385
386 static struct mem_cgroup_per_zone *
387 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
388 {
389         int nid = page_to_nid(page);
390         int zid = page_zonenum(page);
391
392         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
393 }
394
395 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
396 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
397 {
398         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
399 }
400
401 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
402 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
403 {
404         int nid = page_to_nid(page);
405         int zid = page_zonenum(page);
406
407         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
408 }
409
410 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
411                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
412                                          unsigned long new_usage_in_excess)
413 {
414         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
415         struct rb_node *parent = NULL;
416         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
417
418         if (mz->on_tree)
419                 return;
420
421         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
422         if (!mz->usage_in_excess)
423                 return;
424         while (*p) {
425                 parent = *p;
426                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
427                                         tree_node);
428                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
429                         p = &(*p)->rb_left;
430                 /*
431                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
432                  * limit by the same amount
433                  */
434                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
435                         p = &(*p)->rb_right;
436         }
437         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
438         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
439         mz->on_tree = true;
440 }
441
442 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
443                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
444 {
445         if (!mz->on_tree)
446                 return;
447         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
448         mz->on_tree = false;
449 }
450
451 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
452                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
453 {
454         unsigned long flags;
455
456         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
457         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
458         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
459 }
460
461 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
462 {
463         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
464         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
465         unsigned long excess = 0;
466
467         if (nr_pages > soft_limit)
468                 excess = nr_pages - soft_limit;
469
470         return excess;
471 }
472
473 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
474 {
475         unsigned long excess;
476         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
477         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
478
479         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
480         /*
481          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
482          * because their event counter is not touched.
483          */
484         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
485                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
486                 excess = soft_limit_excess(memcg);
487                 /*
488                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
489                  * mem is over its softlimit.
490                  */
491                 if (excess || mz->on_tree) {
492                         unsigned long flags;
493
494                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
495                         /* if on-tree, remove it */
496                         if (mz->on_tree)
497                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
498                         /*
499                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
500                          * If excess is 0, no tree ops.
501                          */
502                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
503                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
504                 }
505         }
506 }
507
508 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
509 {
510         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
511         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
512         int nid, zid;
513
514         for_each_node(nid) {
515                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
516                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
517                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
518                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
519                 }
520         }
521 }
522
523 static struct mem_cgroup_per_zone *
524 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
525 {
526         struct rb_node *rightmost = NULL;
527         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
528
529 retry:
530         mz = NULL;
531         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
532         if (!rightmost)
533                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
534
535         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
536         /*
537          * Remove the node now but someone else can add it back,
538          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
539          * position in the tree.
540          */
541         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
542         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
543             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
544                 goto retry;
545 done:
546         return mz;
547 }
548
549 static struct mem_cgroup_per_zone *
550 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
551 {
552         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
553
554         spin_lock_irq(&mctz->lock);
555         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
556         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
557         return mz;
558 }
559
560 /*
561  * Return page count for single (non recursive) @memcg.
562  *
563  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
564  *
565  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
566  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
567  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
568  * a periodic synchronization of counter in memcg's counter.
569  *
570  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
571  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
572  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
573  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
574  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
575  *
576  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
577  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
578  * common workload, threshold and synchronization as vmstat[] should be
579  * implemented.
580  */
581 static unsigned long
582 mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg, enum mem_cgroup_stat_index idx)
583 {
584         long val = 0;
585         int cpu;
586
587         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
588         for_each_possible_cpu(cpu)
589                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
590         /*
591          * Summing races with updates, so val may be negative.  Avoid exposing
592          * transient negative values.
593          */
594         if (val < 0)
595                 val = 0;
596         return val;
597 }
598
599 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
600                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
601 {
602         unsigned long val = 0;
603         int cpu;
604
605         for_each_possible_cpu(cpu)
606                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
607         return val;
608 }
609
610 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
611                                          struct page *page,
612                                          bool compound, int nr_pages)
613 {
614         /*
615          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
616          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
617          */
618         if (PageAnon(page))
619                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
620                                 nr_pages);
621         else
622                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
623                                 nr_pages);
624
625         if (compound) {
626                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
627                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
628                                 nr_pages);
629         }
630
631         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
632         if (nr_pages > 0)
633                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
634         else {
635                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
636                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
637         }
638
639         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
640 }
641
642 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
643                                            int nid, unsigned int lru_mask)
644 {
645         unsigned long nr = 0;
646         int zid;
647
648         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
649
650         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
651                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
652                 enum lru_list lru;
653
654                 for_each_lru(lru) {
655                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
656                                 continue;
657                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
658                         nr += mz->lru_size[lru];
659                 }
660         }
661         return nr;
662 }
663
664 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
665                         unsigned int lru_mask)
666 {
667         unsigned long nr = 0;
668         int nid;
669
670         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
671                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
672         return nr;
673 }
674
675 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
676                                        enum mem_cgroup_events_target target)
677 {
678         unsigned long val, next;
679
680         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
681         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
682         /* from time_after() in jiffies.h */
683         if ((long)next - (long)val < 0) {
684                 switch (target) {
685                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
686                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
687                         break;
688                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
689                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
690                         break;
691                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
692                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
693                         break;
694                 default:
695                         break;
696                 }
697                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
698                 return true;
699         }
700         return false;
701 }
702
703 /*
704  * Check events in order.
705  *
706  */
707 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
708 {
709         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
710         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
711                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
712                 bool do_softlimit;
713                 bool do_numainfo __maybe_unused;
714
715                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
716                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
717 #if MAX_NUMNODES > 1
718                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
719                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
720 #endif
721                 mem_cgroup_threshold(memcg);
722                 if (unlikely(do_softlimit))
723                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
724 #if MAX_NUMNODES > 1
725                 if (unlikely(do_numainfo))
726                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
727 #endif
728         }
729 }
730
731 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
732 {
733         /*
734          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
735          * if it races with swapoff, page migration, etc.
736          * So this can be called with p == NULL.
737          */
738         if (unlikely(!p))
739                 return NULL;
740
741         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
742 }
743 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
744
745 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
746 {
747         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
748
749         rcu_read_lock();
750         do {
751                 /*
752                  * Page cache insertions can happen withou an
753                  * actual mm context, e.g. during disk probing
754                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
755                  */
756                 if (unlikely(!mm))
757                         memcg = root_mem_cgroup;
758                 else {
759                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
760                         if (unlikely(!memcg))
761                                 memcg = root_mem_cgroup;
762                 }
763         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
764         rcu_read_unlock();
765         return memcg;
766 }
767
768 /**
769  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
770  * @root: hierarchy root
771  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
772  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
773  *
774  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
775  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
776  *
777  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
778  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
779  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
780  *
781  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
782  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
783  * reclaimers operating on the same zone and priority.
784  */
785 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
786                                    struct mem_cgroup *prev,
787                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
788 {
789         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
790         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
791         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
792         struct mem_cgroup *pos = NULL;
793
794         if (mem_cgroup_disabled())
795                 return NULL;
796
797         if (!root)
798                 root = root_mem_cgroup;
799
800         if (prev && !reclaim)
801                 pos = prev;
802
803         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
804                 if (prev)
805                         goto out;
806                 return root;
807         }
808
809         rcu_read_lock();
810
811         if (reclaim) {
812                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
813
814                 mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
815                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
816
817                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
818                         goto out_unlock;
819
820                 while (1) {
821                         pos = READ_ONCE(iter->position);
822                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
823                                 break;
824                         /*
825                          * css reference reached zero, so iter->position will
826                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
827                          * rely on this happening soon, because ->css_released
828                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
829                          * might block it. So we clear iter->position right
830                          * away.
831                          */
832                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
833                 }
834         }
835
836         if (pos)
837                 css = &pos->css;
838
839         for (;;) {
840                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
841                 if (!css) {
842                         /*
843                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
844                          * new one might jump in right at the end of
845                          * the hierarchy - make sure they see at least
846                          * one group and restart from the beginning.
847                          */
848                         if (!prev)
849                                 continue;
850                         break;
851                 }
852
853                 /*
854                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
855                  * is provided by the caller, so we know it's alive
856                  * and kicking, and don't take an extra reference.
857                  */
858                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
859
860                 if (css == &root->css)
861                         break;
862
863                 if (css_tryget(css))
864                         break;
865
866                 memcg = NULL;
867         }
868
869         if (reclaim) {
870                 /*
871                  * The position could have already been updated by a competing
872                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
873                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
874                  */
875                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
876
877                 if (pos)
878                         css_put(&pos->css);
879
880                 if (!memcg)
881                         iter->generation++;
882                 else if (!prev)
883                         reclaim->generation = iter->generation;
884         }
885
886 out_unlock:
887         rcu_read_unlock();
888 out:
889         if (prev && prev != root)
890                 css_put(&prev->css);
891
892         return memcg;
893 }
894
895 /**
896  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
897  * @root: hierarchy root
898  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
899  */
900 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
901                            struct mem_cgroup *prev)
902 {
903         if (!root)
904                 root = root_mem_cgroup;
905         if (prev && prev != root)
906                 css_put(&prev->css);
907 }
908
909 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
910 {
911         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
912         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
913         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
914         int nid, zid;
915         int i;
916
917         while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg))) {
918                 for_each_node(nid) {
919                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
920                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
921                                 for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
922                                         iter = &mz->iter[i];
923                                         cmpxchg(&iter->position,
924                                                 dead_memcg, NULL);
925                                 }
926                         }
927                 }
928         }
929 }
930
931 /*
932  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
933  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
934  * be used for reference counting.
935  */
936 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
937         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
938              iter != NULL;                              \
939              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
940
941 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
942         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
943              iter != NULL;                              \
944              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
945
946 /**
947  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
948  * @zone: zone of the wanted lruvec
949  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
950  *
951  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
952  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
953  * is disabled.
954  */
955 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
956                                       struct mem_cgroup *memcg)
957 {
958         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
959         struct lruvec *lruvec;
960
961         if (mem_cgroup_disabled()) {
962                 lruvec = &zone->lruvec;
963                 goto out;
964         }
965
966         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
967         lruvec = &mz->lruvec;
968 out:
969         /*
970          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
971          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
972          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
973          */
974         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
975                 lruvec->zone = zone;
976         return lruvec;
977 }
978
979 /**
980  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
981  * @page: the page
982  * @zone: zone of the page
983  *
984  * This function is only safe when following the LRU page isolation
985  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
986  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
987  */
988 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
989 {
990         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
991         struct mem_cgroup *memcg;
992         struct lruvec *lruvec;
993
994         if (mem_cgroup_disabled()) {
995                 lruvec = &zone->lruvec;
996                 goto out;
997         }
998
999         memcg = page->mem_cgroup;
1000         /*
1001          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1002          * possibly migrated - before they are charged.
1003          */
1004         if (!memcg)
1005                 memcg = root_mem_cgroup;
1006
1007         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1008         lruvec = &mz->lruvec;
1009 out:
1010         /*
1011          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1012          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1013          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1014          */
1015         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1016                 lruvec->zone = zone;
1017         return lruvec;
1018 }
1019
1020 /**
1021  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1022  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1023  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1024  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1025  *
1026  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1027  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1028  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1029  */
1030 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1031                                 int nr_pages)
1032 {
1033         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1034         unsigned long *lru_size;
1035         long size;
1036         bool empty;
1037
1038         __update_lru_size(lruvec, lru, nr_pages);
1039
1040         if (mem_cgroup_disabled())
1041                 return;
1042
1043         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1044         lru_size = mz->lru_size + lru;
1045         empty = list_empty(lruvec->lists + lru);
1046
1047         if (nr_pages < 0)
1048                 *lru_size += nr_pages;
1049
1050         size = *lru_size;
1051         if (WARN_ONCE(size < 0 || empty != !size,
1052                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld but %sempty\n",
1053                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size, empty ? "" : "not ")) {
1054                 VM_BUG_ON(1);
1055                 *lru_size = 0;
1056         }
1057
1058         if (nr_pages > 0)
1059                 *lru_size += nr_pages;
1060 }
1061
1062 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1063 {
1064         struct mem_cgroup *task_memcg;
1065         struct task_struct *p;
1066         bool ret;
1067
1068         p = find_lock_task_mm(task);
1069         if (p) {
1070                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1071                 task_unlock(p);
1072         } else {
1073                 /*
1074                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1075                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1076                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1077                  */
1078                 rcu_read_lock();
1079                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1080                 css_get(&task_memcg->css);
1081                 rcu_read_unlock();
1082         }
1083         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1084         css_put(&task_memcg->css);
1085         return ret;
1086 }
1087
1088 /**
1089  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1090  * @memcg: the memory cgroup
1091  *
1092  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1093  * pages.
1094  */
1095 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1096 {
1097         unsigned long margin = 0;
1098         unsigned long count;
1099         unsigned long limit;
1100
1101         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1102         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1103         if (count < limit)
1104                 margin = limit - count;
1105
1106         if (do_memsw_account()) {
1107                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1108                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1109                 if (count <= limit)
1110                         margin = min(margin, limit - count);
1111                 else
1112                         margin = 0;
1113         }
1114
1115         return margin;
1116 }
1117
1118 /*
1119  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1120  *
1121  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1122  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1123  * caused by "move".
1124  */
1125 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1126 {
1127         struct mem_cgroup *from;
1128         struct mem_cgroup *to;
1129         bool ret = false;
1130         /*
1131          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1132          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1133          */
1134         spin_lock(&mc.lock);
1135         from = mc.from;
1136         to = mc.to;
1137         if (!from)
1138                 goto unlock;
1139
1140         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1141                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1142 unlock:
1143         spin_unlock(&mc.lock);
1144         return ret;
1145 }
1146
1147 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1148 {
1149         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1150                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1151                         DEFINE_WAIT(wait);
1152                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1153                         /* moving charge context might have finished. */
1154                         if (mc.moving_task)
1155                                 schedule();
1156                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1157                         return true;
1158                 }
1159         }
1160         return false;
1161 }
1162
1163 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1164 /**
1165  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1166  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1167  * @p: Task that is going to be killed
1168  *
1169  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1170  * enabled
1171  */
1172 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1173 {
1174         struct mem_cgroup *iter;
1175         unsigned int i;
1176
1177         rcu_read_lock();
1178
1179         if (p) {
1180                 pr_info("Task in ");
1181                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1182                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1183         } else {
1184                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1185         }
1186
1187         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1188         pr_cont("\n");
1189
1190         rcu_read_unlock();
1191
1192         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1193                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1194                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1195         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1196                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1197                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1198         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1199                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1200                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1201
1202         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1203                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1204                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1205                 pr_cont(":");
1206
1207                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1208                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1209                                 continue;
1210                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1211                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1212                 }
1213
1214                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1215                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1216                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1217
1218                 pr_cont("\n");
1219         }
1220 }
1221
1222 /*
1223  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1224  * 1(self count) if no children.
1225  */
1226 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1227 {
1228         int num = 0;
1229         struct mem_cgroup *iter;
1230
1231         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1232                 num++;
1233         return num;
1234 }
1235
1236 /*
1237  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1238  */
1239 static unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1240 {
1241         unsigned long limit;
1242
1243         limit = memcg->memory.limit;
1244         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1245                 unsigned long memsw_limit;
1246                 unsigned long swap_limit;
1247
1248                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1249                 swap_limit = memcg->swap.limit;
1250                 swap_limit = min(swap_limit, (unsigned long)total_swap_pages);
1251                 limit = min(limit + swap_limit, memsw_limit);
1252         }
1253         return limit;
1254 }
1255
1256 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1257                                      int order)
1258 {
1259         struct oom_control oc = {
1260                 .zonelist = NULL,
1261                 .nodemask = NULL,
1262                 .memcg = memcg,
1263                 .gfp_mask = gfp_mask,
1264                 .order = order,
1265         };
1266         struct mem_cgroup *iter;
1267         unsigned long chosen_points = 0;
1268         unsigned long totalpages;
1269         unsigned int points = 0;
1270         struct task_struct *chosen = NULL;
1271
1272         mutex_lock(&oom_lock);
1273
1274         /*
1275          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1276          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1277          * quickly exit and free its memory.
1278          */
1279         if (task_will_free_mem(current)) {
1280                 mark_oom_victim(current);
1281                 wake_oom_reaper(current);
1282                 goto unlock;
1283         }
1284
1285         check_panic_on_oom(&oc, CONSTRAINT_MEMCG);
1286         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) ? : 1;
1287         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1288                 struct css_task_iter it;
1289                 struct task_struct *task;
1290
1291                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1292                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1293                         switch (oom_scan_process_thread(&oc, task)) {
1294                         case OOM_SCAN_SELECT:
1295                                 if (chosen)
1296                                         put_task_struct(chosen);
1297                                 chosen = task;
1298                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1299                                 get_task_struct(chosen);
1300                                 /* fall through */
1301                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1302                                 continue;
1303                         case OOM_SCAN_ABORT:
1304                                 css_task_iter_end(&it);
1305                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1306                                 if (chosen)
1307                                         put_task_struct(chosen);
1308                                 /* Set a dummy value to return "true". */
1309                                 chosen = (void *) 1;
1310                                 goto unlock;
1311                         case OOM_SCAN_OK:
1312                                 break;
1313                         };
1314                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1315                         if (!points || points < chosen_points)
1316                                 continue;
1317                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1318                         if (points == chosen_points &&
1319                             thread_group_leader(chosen))
1320                                 continue;
1321
1322                         if (chosen)
1323                                 put_task_struct(chosen);
1324                         chosen = task;
1325                         chosen_points = points;
1326                         get_task_struct(chosen);
1327                 }
1328                 css_task_iter_end(&it);
1329         }
1330
1331         if (chosen) {
1332                 points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1333                 oom_kill_process(&oc, chosen, points, totalpages,
1334                                  "Memory cgroup out of memory");
1335         }
1336 unlock:
1337         mutex_unlock(&oom_lock);
1338         return chosen;
1339 }
1340
1341 #if MAX_NUMNODES > 1
1342
1343 /**
1344  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1345  * @memcg: the target memcg
1346  * @nid: the node ID to be checked.
1347  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1348  *
1349  * This function returns whether the specified memcg contains any
1350  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1351  * pages in the node.
1352  */
1353 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1354                 int nid, bool noswap)
1355 {
1356         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1357                 return true;
1358         if (noswap || !total_swap_pages)
1359                 return false;
1360         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1361                 return true;
1362         return false;
1363
1364 }
1365
1366 /*
1367  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1368  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1369  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1370  *
1371  */
1372 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1373 {
1374         int nid;
1375         /*
1376          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1377          * pagein/pageout changes since the last update.
1378          */
1379         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1380                 return;
1381         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1382                 return;
1383
1384         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1385         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1386
1387         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1388
1389                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1390                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1391         }
1392
1393         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1394         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1395 }
1396
1397 /*
1398  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1399  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1400  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1401  *
1402  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1403  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1404  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1405  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1406  *
1407  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1408  */
1409 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1410 {
1411         int node;
1412
1413         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1414         node = memcg->last_scanned_node;
1415
1416         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1417         /*
1418          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1419          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1420          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1421          */
1422         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1423                 node = numa_node_id();
1424
1425         memcg->last_scanned_node = node;
1426         return node;
1427 }
1428 #else
1429 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1430 {
1431         return 0;
1432 }
1433 #endif
1434
1435 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1436                                    struct zone *zone,
1437                                    gfp_t gfp_mask,
1438                                    unsigned long *total_scanned)
1439 {
1440         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1441         int total = 0;
1442         int loop = 0;
1443         unsigned long excess;
1444         unsigned long nr_scanned;
1445         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1446                 .zone = zone,
1447                 .priority = 0,
1448         };
1449
1450         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1451
1452         while (1) {
1453                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1454                 if (!victim) {
1455                         loop++;
1456                         if (loop >= 2) {
1457                                 /*
1458                                  * If we have not been able to reclaim
1459                                  * anything, it might because there are
1460                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1461                                  */
1462                                 if (!total)
1463                                         break;
1464                                 /*
1465                                  * We want to do more targeted reclaim.
1466                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1467                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1468                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1469                                  */
1470                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1471                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1472                                         break;
1473                         }
1474                         continue;
1475                 }
1476                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1477                                                      zone, &nr_scanned);
1478                 *total_scanned += nr_scanned;
1479                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1480                         break;
1481         }
1482         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1483         return total;
1484 }
1485
1486 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1487 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1488         .name = "memcg_oom_lock",
1489 };
1490 #endif
1491
1492 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1493
1494 /*
1495  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1496  * If someone is running, return false.
1497  */
1498 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1499 {
1500         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1501
1502         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1503
1504         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1505                 if (iter->oom_lock) {
1506                         /*
1507                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1508                          * so we cannot give a lock.
1509                          */
1510                         failed = iter;
1511                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1512                         break;
1513                 } else
1514                         iter->oom_lock = true;
1515         }
1516
1517         if (failed) {
1518                 /*
1519                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1520                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1521                  */
1522                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1523                         if (iter == failed) {
1524                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1525                                 break;
1526                         }
1527                         iter->oom_lock = false;
1528                 }
1529         } else
1530                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1531
1532         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1533
1534         return !failed;
1535 }
1536
1537 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1538 {
1539         struct mem_cgroup *iter;
1540
1541         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1542         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1543         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1544                 iter->oom_lock = false;
1545         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1546 }
1547
1548 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1549 {
1550         struct mem_cgroup *iter;
1551
1552         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1553         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1554                 iter->under_oom++;
1555         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1556 }
1557
1558 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1559 {
1560         struct mem_cgroup *iter;
1561
1562         /*
1563          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1564          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1565          */
1566         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1567         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1568                 if (iter->under_oom > 0)
1569                         iter->under_oom--;
1570         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1571 }
1572
1573 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1574
1575 struct oom_wait_info {
1576         struct mem_cgroup *memcg;
1577         wait_queue_t    wait;
1578 };
1579
1580 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1581         unsigned mode, int sync, void *arg)
1582 {
1583         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1584         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1585         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1586
1587         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1588         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1589
1590         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1591             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1592                 return 0;
1593         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1594 }
1595
1596 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1597 {
1598         /*
1599          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1600          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1601          * this function is called as a result of userland actions
1602          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1603          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1604          * triggering notification.
1605          */
1606         if (memcg && memcg->under_oom)
1607                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1608 }
1609
1610 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1611 {
1612         if (!current->memcg_may_oom)
1613                 return;
1614         /*
1615          * We are in the middle of the charge context here, so we
1616          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1617          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1618          *
1619          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1620          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1621          * invocation might not even be necessary.
1622          *
1623          * That's why we don't do anything here except remember the
1624          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1625          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1626          * and when we know whether the fault was overall successful.
1627          */
1628         css_get(&memcg->css);
1629         current->memcg_in_oom = memcg;
1630         current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1631         current->memcg_oom_order = order;
1632 }
1633
1634 /**
1635  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1636  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1637  *
1638  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1639  * handler was enabled.
1640  *
1641  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1642  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1643  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1644  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1645  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1646  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1647  *
1648  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1649  * completed, %false otherwise.
1650  */
1651 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1652 {
1653         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1654         struct oom_wait_info owait;
1655         bool locked;
1656
1657         /* OOM is global, do not handle */
1658         if (!memcg)
1659                 return false;
1660
1661         if (!handle || oom_killer_disabled)
1662                 goto cleanup;
1663
1664         owait.memcg = memcg;
1665         owait.wait.flags = 0;
1666         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1667         owait.wait.private = current;
1668         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1669
1670         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1671         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1672
1673         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1674
1675         if (locked)
1676                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1677
1678         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1679                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1680                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1681                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1682                                          current->memcg_oom_order);
1683         } else {
1684                 schedule();
1685                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1686                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1687         }
1688
1689         if (locked) {
1690                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1691                 /*
1692                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1693                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1694                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1695                  */
1696                 memcg_oom_recover(memcg);
1697         }
1698 cleanup:
1699         current->memcg_in_oom = NULL;
1700         css_put(&memcg->css);
1701         return true;
1702 }
1703
1704 /**
1705  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1706  * @page: the page
1707  *
1708  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1709  * another cgroup and stabilizes their page->mem_cgroup binding.
1710  */
1711 void lock_page_memcg(struct page *page)
1712 {
1713         struct mem_cgroup *memcg;
1714         unsigned long flags;
1715
1716         /*
1717          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1718          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1719          * because page moving starts with an RCU grace period.
1720          */
1721         rcu_read_lock();
1722
1723         if (mem_cgroup_disabled())
1724                 return;
1725 again:
1726         memcg = page->mem_cgroup;
1727         if (unlikely(!memcg))
1728                 return;
1729
1730         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1731                 return;
1732
1733         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1734         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1735                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1736                 goto again;
1737         }
1738
1739         /*
1740          * When charge migration first begins, we can have locked and
1741          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1742          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1743          */
1744         memcg->move_lock_task = current;
1745         memcg->move_lock_flags = flags;
1746
1747         return;
1748 }
1749 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1750
1751 /**
1752  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1753  * @page: the page
1754  */
1755 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1756 {
1757         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
1758
1759         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1760                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1761
1762                 memcg->move_lock_task = NULL;
1763                 memcg->move_lock_flags = 0;
1764
1765                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1766         }
1767
1768         rcu_read_unlock();
1769 }
1770 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1771
1772 /*
1773  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1774  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1775  */
1776 #define CHARGE_BATCH    32U
1777 struct memcg_stock_pcp {
1778         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1779         unsigned int nr_pages;
1780         struct work_struct work;
1781         unsigned long flags;
1782 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1783 };
1784 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1785 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1786
1787 /**
1788  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1789  * @memcg: memcg to consume from.
1790  * @nr_pages: how many pages to charge.
1791  *
1792  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1793  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1794  * service an allocation will refill the stock.
1795  *
1796  * returns true if successful, false otherwise.
1797  */
1798 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1799 {
1800         struct memcg_stock_pcp *stock;
1801         bool ret = false;
1802
1803         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1804                 return ret;
1805
1806         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1807         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1808                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1809                 ret = true;
1810         }
1811         put_cpu_var(memcg_stock);
1812         return ret;
1813 }
1814
1815 /*
1816  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1817  */
1818 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1819 {
1820         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1821
1822         if (stock->nr_pages) {
1823                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1824                 if (do_memsw_account())
1825                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1826                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1827                 stock->nr_pages = 0;
1828         }
1829         stock->cached = NULL;
1830 }
1831
1832 /*
1833  * This must be called under preempt disabled or must be called by
1834  * a thread which is pinned to local cpu.
1835  */
1836 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1837 {
1838         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1839         drain_stock(stock);
1840         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1841 }
1842
1843 /*
1844  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1845  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1846  */
1847 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1848 {
1849         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1850
1851         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1852                 drain_stock(stock);
1853                 stock->cached = memcg;
1854         }
1855         stock->nr_pages += nr_pages;
1856         put_cpu_var(memcg_stock);
1857 }
1858
1859 /*
1860  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1861  * of the hierarchy under it.
1862  */
1863 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1864 {
1865         int cpu, curcpu;
1866
1867         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1868         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1869                 return;
1870         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1871         get_online_cpus();
1872         curcpu = get_cpu();
1873         for_each_online_cpu(cpu) {
1874                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1875                 struct mem_cgroup *memcg;
1876
1877                 memcg = stock->cached;
1878                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1879                         continue;
1880                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1881                         continue;
1882                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1883                         if (cpu == curcpu)
1884                                 drain_local_stock(&stock->work);
1885                         else
1886                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1887                 }
1888         }
1889         put_cpu();
1890         put_online_cpus();
1891         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1892 }
1893
1894 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
1895                                         unsigned long action,
1896                                         void *hcpu)
1897 {
1898         int cpu = (unsigned long)hcpu;
1899         struct memcg_stock_pcp *stock;
1900
1901         if (action == CPU_ONLINE)
1902                 return NOTIFY_OK;
1903
1904         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
1905                 return NOTIFY_OK;
1906
1907         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1908         drain_stock(stock);
1909         return NOTIFY_OK;
1910 }
1911
1912 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
1913                          unsigned int nr_pages,
1914                          gfp_t gfp_mask)
1915 {
1916         do {
1917                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
1918                         continue;
1919                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
1920                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
1921         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1922 }
1923
1924 static void high_work_func(struct work_struct *work)
1925 {
1926         struct mem_cgroup *memcg;
1927
1928         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
1929         reclaim_high(memcg, CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
1930 }
1931
1932 /*
1933  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
1934  * and reclaims memory over the high limit.
1935  */
1936 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
1937 {
1938         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
1939         struct mem_cgroup *memcg;
1940
1941         if (likely(!nr_pages))
1942                 return;
1943
1944         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1945         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
1946         css_put(&memcg->css);
1947         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
1948 }
1949
1950 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1951                       unsigned int nr_pages)
1952 {
1953         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1954         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1955         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1956         struct page_counter *counter;
1957         unsigned long nr_reclaimed;
1958         bool may_swap = true;
1959         bool drained = false;
1960
1961         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
1962                 return 0;
1963 retry:
1964         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
1965                 return 0;
1966
1967         if (!do_memsw_account() ||
1968             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
1969                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
1970                         goto done_restock;
1971                 if (do_memsw_account())
1972                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
1973                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
1974         } else {
1975                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
1976                 may_swap = false;
1977         }
1978
1979         if (batch > nr_pages) {
1980                 batch = nr_pages;
1981                 goto retry;
1982         }
1983
1984         /*
1985          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
1986          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
1987          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
1988          * free their memory.
1989          */
1990         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
1991                      fatal_signal_pending(current) ||
1992                      current->flags & PF_EXITING))
1993                 goto force;
1994
1995         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
1996                 goto nomem;
1997
1998         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
1999                 goto nomem;
2000
2001         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
2002
2003         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2004                                                     gfp_mask, may_swap);
2005
2006         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2007                 goto retry;
2008
2009         if (!drained) {
2010                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2011                 drained = true;
2012                 goto retry;
2013         }
2014
2015         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2016                 goto nomem;
2017         /*
2018          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2019          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2020          * before killing the task.
2021          *
2022          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2023          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2024          * to regular pages anyway in case of failure.
2025          */
2026         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2027                 goto retry;
2028         /*
2029          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2030          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2031          */
2032         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2033                 goto retry;
2034
2035         if (nr_retries--)
2036                 goto retry;
2037
2038         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2039                 goto force;
2040
2041         if (fatal_signal_pending(current))
2042                 goto force;
2043
2044         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
2045
2046         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2047                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2048 nomem:
2049         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2050                 return -ENOMEM;
2051 force:
2052         /*
2053          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2054          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2055          * temporarily by force charging it.
2056          */
2057         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2058         if (do_memsw_account())
2059                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2060         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2061
2062         return 0;
2063
2064 done_restock:
2065         css_get_many(&memcg->css, batch);
2066         if (batch > nr_pages)
2067                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2068
2069         /*
2070          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2071          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2072          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2073          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2074          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2075          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2076          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2077          */
2078         do {
2079                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2080                         /* Don't bother a random interrupted task */
2081                         if (in_interrupt()) {
2082                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2083                                 break;
2084                         }
2085                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2086                         set_notify_resume(current);
2087                         break;
2088                 }
2089         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2090
2091         return 0;
2092 }
2093
2094 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2095 {
2096         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2097                 return;
2098
2099         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2100         if (do_memsw_account())
2101                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2102
2103         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2104 }
2105
2106 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2107 {
2108         struct zone *zone = page_zone(page);
2109
2110         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2111         if (PageLRU(page)) {
2112                 struct lruvec *lruvec;
2113
2114                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2115                 ClearPageLRU(page);
2116                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2117                 *isolated = 1;
2118         } else
2119                 *isolated = 0;
2120 }
2121
2122 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2123 {
2124         struct zone *zone = page_zone(page);
2125
2126         if (isolated) {
2127                 struct lruvec *lruvec;
2128
2129                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2130                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2131                 SetPageLRU(page);
2132                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2133         }
2134         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2135 }
2136
2137 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2138                           bool lrucare)
2139 {
2140         int isolated;
2141
2142         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2143
2144         /*
2145          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2146          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2147          */
2148         if (lrucare)
2149                 lock_page_lru(page, &isolated);
2150
2151         /*
2152          * Nobody should be changing or seriously looking at
2153          * page->mem_cgroup at this point:
2154          *
2155          * - the page is uncharged
2156          *
2157          * - the page is off-LRU
2158          *
2159          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2160          *   a locked page table
2161          *
2162          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2163          *   have the page locked
2164          */
2165         page->mem_cgroup = memcg;
2166
2167         if (lrucare)
2168                 unlock_page_lru(page, isolated);
2169 }
2170
2171 #ifndef CONFIG_SLOB
2172 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2173 {
2174         int id, size;
2175         int err;
2176
2177         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2178                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2179         if (id < 0)
2180                 return id;
2181
2182         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2183                 return id;
2184
2185         /*
2186          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2187          * so we have to grow them.
2188          */
2189         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2190
2191         size = 2 * (id + 1);
2192         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2193                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2194         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2195                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2196
2197         err = memcg_update_all_caches(size);
2198         if (!err)
2199                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2200         if (!err)
2201                 memcg_nr_cache_ids = size;
2202
2203         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2204
2205         if (err) {
2206                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2207                 return err;
2208         }
2209         return id;
2210 }
2211
2212 static void memcg_free_cache_id(int id)
2213 {
2214         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2215 }
2216
2217 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2218         struct mem_cgroup *memcg;
2219         struct kmem_cache *cachep;
2220         struct work_struct work;
2221 };
2222
2223 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2224 {
2225         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2226                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2227         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2228         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2229
2230         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2231
2232         css_put(&memcg->css);
2233         kfree(cw);
2234 }
2235
2236 /*
2237  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2238  */
2239 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2240                                                struct kmem_cache *cachep)
2241 {
2242         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2243
2244         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2245         if (!cw)
2246                 return;
2247
2248         css_get(&memcg->css);
2249
2250         cw->memcg = memcg;
2251         cw->cachep = cachep;
2252         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2253
2254         schedule_work(&cw->work);
2255 }
2256
2257 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2258                                              struct kmem_cache *cachep)
2259 {
2260         /*
2261          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2262          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2263          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2264          *
2265          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2266          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2267          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2268          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2269          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2270          */
2271         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2272         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2273         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2274 }
2275
2276 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2277 {
2278         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2279                 return true;
2280         return false;
2281 }
2282
2283 /**
2284  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2285  * @cachep: the original global kmem cache
2286  *
2287  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2288  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2289  *
2290  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2291  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2292  * go through with the original cache.
2293  *
2294  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2295  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2296  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2297  * reference.
2298  */
2299 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2300 {
2301         struct mem_cgroup *memcg;
2302         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2303         int kmemcg_id;
2304
2305         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2306
2307         if (memcg_kmem_bypass())
2308                 return cachep;
2309
2310         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2311                 return cachep;
2312
2313         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2314         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2315         if (kmemcg_id < 0)
2316                 goto out;
2317
2318         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2319         if (likely(memcg_cachep))
2320                 return memcg_cachep;
2321
2322         /*
2323          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2324          * context), we could be be predictable and return right away.
2325          * This would guarantee that the allocation being performed
2326          * already belongs in the new cache.
2327          *
2328          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2329          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2330          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2331          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2332          * defer everything.
2333          */
2334         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2335 out:
2336         css_put(&memcg->css);
2337         return cachep;
2338 }
2339
2340 /**
2341  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2342  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2343  */
2344 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2345 {
2346         if (!is_root_cache(cachep))
2347                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2348 }
2349
2350 /**
2351  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page
2352  * @page: page to charge
2353  * @gfp: reclaim mode
2354  * @order: allocation order
2355  * @memcg: memory cgroup to charge
2356  *
2357  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2358  */
2359 int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2360                             struct mem_cgroup *memcg)
2361 {
2362         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2363         struct page_counter *counter;
2364         int ret;
2365
2366         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2367         if (ret)
2368                 return ret;
2369
2370         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2371             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2372                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2373                 return -ENOMEM;
2374         }
2375
2376         page->mem_cgroup = memcg;
2377
2378         return 0;
2379 }
2380
2381 /**
2382  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2383  * @page: page to charge
2384  * @gfp: reclaim mode
2385  * @order: allocation order
2386  *
2387  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2388  */
2389 int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2390 {
2391         struct mem_cgroup *memcg;
2392         int ret = 0;
2393
2394         if (memcg_kmem_bypass())
2395                 return 0;
2396
2397         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2398         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
2399                 ret = memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2400         css_put(&memcg->css);
2401         return ret;
2402 }
2403 /**
2404  * memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2405  * @page: page to uncharge
2406  * @order: allocation order
2407  */
2408 void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2409 {
2410         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2411         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2412
2413         if (!memcg)
2414                 return;
2415
2416         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2417
2418         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2419                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2420
2421         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2422         if (do_memsw_account())
2423                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2424
2425         page->mem_cgroup = NULL;
2426         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2427 }
2428 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2429
2430 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2431
2432 /*
2433  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2434  * zone->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2435  */
2436 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2437 {
2438         int i;
2439
2440         if (mem_cgroup_disabled())
2441                 return;
2442
2443         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2444                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2445
2446         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2447                        HPAGE_PMD_NR);
2448 }
2449 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2450
2451 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2452 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2453                                          bool charge)
2454 {
2455         int val = (charge) ? 1 : -1;
2456         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2457 }
2458
2459 /**
2460  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2461  * @entry: swap entry to be moved
2462  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2463  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2464  *
2465  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2466  * as the mem_cgroup's id of @from.
2467  *
2468  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2469  *
2470  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2471  * both res and memsw, and called css_get().
2472  */
2473 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2474                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2475 {
2476         unsigned short old_id, new_id;
2477
2478         old_id = mem_cgroup_id(from);
2479         new_id = mem_cgroup_id(to);
2480
2481         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2482                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2483                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2484                 return 0;
2485         }
2486         return -EINVAL;
2487 }
2488 #else
2489 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2490                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2491 {
2492         return -EINVAL;
2493 }
2494 #endif
2495
2496 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2497
2498 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2499                                    unsigned long limit)
2500 {
2501         unsigned long curusage;
2502         unsigned long oldusage;
2503         bool enlarge = false;
2504         int retry_count;
2505         int ret;
2506
2507         /*
2508          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2509          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2510          * of # of children which we should visit in this loop.
2511          */
2512         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2513                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2514
2515         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2516
2517         do {
2518                 if (signal_pending(current)) {
2519                         ret = -EINTR;
2520                         break;
2521                 }
2522
2523                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2524                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2525                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2526                         ret = -EINVAL;
2527                         break;
2528                 }
2529                 if (limit > memcg->memory.limit)
2530                         enlarge = true;
2531                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2532                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2533
2534                 if (!ret)
2535                         break;
2536
2537                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2538
2539                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2540                 /* Usage is reduced ? */
2541                 if (curusage >= oldusage)
2542                         retry_count--;
2543                 else
2544                         oldusage = curusage;
2545         } while (retry_count);
2546
2547         if (!ret && enlarge)
2548                 memcg_oom_recover(memcg);
2549
2550         return ret;
2551 }
2552
2553 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2554                                          unsigned long limit)
2555 {
2556         unsigned long curusage;
2557         unsigned long oldusage;
2558         bool enlarge = false;
2559         int retry_count;
2560         int ret;
2561
2562         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2563         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2564                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2565
2566         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2567
2568         do {
2569                 if (signal_pending(current)) {
2570                         ret = -EINTR;
2571                         break;
2572                 }
2573
2574                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2575                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2576                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2577                         ret = -EINVAL;
2578                         break;
2579                 }
2580                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2581                         enlarge = true;
2582                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2583                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2584
2585                 if (!ret)
2586                         break;
2587
2588                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2589
2590                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2591                 /* Usage is reduced ? */
2592                 if (curusage >= oldusage)
2593                         retry_count--;
2594                 else
2595                         oldusage = curusage;
2596         } while (retry_count);
2597
2598         if (!ret && enlarge)
2599                 memcg_oom_recover(memcg);
2600
2601         return ret;
2602 }
2603
2604 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
2605                                             gfp_t gfp_mask,
2606                                             unsigned long *total_scanned)
2607 {
2608         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2609         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
2610         unsigned long reclaimed;
2611         int loop = 0;
2612         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
2613         unsigned long excess;
2614         unsigned long nr_scanned;
2615
2616         if (order > 0)
2617                 return 0;
2618
2619         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
2620         /*
2621          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2622          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2623          * pressure
2624          */
2625         do {
2626                 if (next_mz)
2627                         mz = next_mz;
2628                 else
2629                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2630                 if (!mz)
2631                         break;
2632
2633                 nr_scanned = 0;
2634                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
2635                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2636                 nr_reclaimed += reclaimed;
2637                 *total_scanned += nr_scanned;
2638                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2639                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2640
2641                 /*
2642                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2643                  * it is time to move on to the next cgroup
2644                  */
2645                 next_mz = NULL;
2646                 if (!reclaimed)
2647                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2648
2649                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2650                 /*
2651                  * One school of thought says that we should not add
2652                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2653                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2654                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2655                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2656                  * term TODO.
2657                  */
2658                 /* If excess == 0, no tree ops */
2659                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2660                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2661                 css_put(&mz->memcg->css);
2662                 loop++;
2663                 /*
2664                  * Could not reclaim anything and there are no more
2665                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2666                  * reclaiming anything.
2667                  */
2668                 if (!nr_reclaimed &&
2669                         (next_mz == NULL ||
2670                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2671                         break;
2672         } while (!nr_reclaimed);
2673         if (next_mz)
2674                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2675         return nr_reclaimed;
2676 }
2677
2678 /*
2679  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2680  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2681  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2682  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2683  */
2684 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2685 {
2686         bool ret;
2687
2688         rcu_read_lock();
2689         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2690         rcu_read_unlock();
2691         return ret;
2692 }
2693
2694 /*
2695  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2696  *
2697  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2698  */
2699 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2700 {
2701         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2702
2703         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2704         lru_add_drain_all();
2705         /* try to free all pages in this cgroup */
2706         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2707                 int progress;
2708
2709                 if (signal_pending(current))
2710                         return -EINTR;
2711
2712                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2713                                                         GFP_KERNEL, true);
2714                 if (!progress) {
2715                         nr_retries--;
2716                         /* maybe some writeback is necessary */
2717                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2718                 }
2719
2720         }
2721
2722         return 0;
2723 }
2724
2725 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2726                                             char *buf, size_t nbytes,
2727                                             loff_t off)
2728 {
2729         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2730
2731         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2732                 return -EINVAL;
2733         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2734 }
2735
2736 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2737                                      struct cftype *cft)
2738 {
2739         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2740 }
2741
2742 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2743                                       struct cftype *cft, u64 val)
2744 {
2745         int retval = 0;
2746         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2747         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2748
2749         if (memcg->use_hierarchy == val)
2750                 return 0;
2751
2752         /*
2753          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2754          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2755          * occur, provided the current cgroup has no children.
2756          *
2757          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2758          * set if there are no children.
2759          */
2760         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2761                                 (val == 1 || val == 0)) {
2762                 if (!memcg_has_children(memcg))
2763                         memcg->use_hierarchy = val;
2764                 else
2765                         retval = -EBUSY;
2766         } else
2767                 retval = -EINVAL;
2768
2769         return retval;
2770 }
2771
2772 static void tree_stat(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *stat)
2773 {
2774         struct mem_cgroup *iter;
2775         int i;
2776
2777         memset(stat, 0, sizeof(*stat) * MEMCG_NR_STAT);
2778
2779         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2780                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++)
2781                         stat[i] += mem_cgroup_read_stat(iter, i);
2782         }
2783 }
2784
2785 static void tree_events(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long *events)
2786 {
2787         struct mem_cgroup *iter;
2788         int i;
2789
2790         memset(events, 0, sizeof(*events) * MEMCG_NR_EVENTS);
2791
2792         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2793                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_EVENTS; i++)
2794                         events[i] += mem_cgroup_read_events(iter, i);
2795         }
2796 }
2797
2798 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2799 {
2800         unsigned long val = 0;
2801
2802         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2803                 struct mem_cgroup *iter;
2804
2805                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2806                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2807                                         MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
2808                         val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2809                                         MEM_CGROUP_STAT_RSS);
2810                         if (swap)
2811                                 val += mem_cgroup_read_stat(iter,
2812                                                 MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
2813                 }
2814         } else {
2815                 if (!swap)
2816                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2817                 else
2818                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2819         }
2820         return val;
2821 }
2822
2823 enum {
2824         RES_USAGE,
2825         RES_LIMIT,
2826         RES_MAX_USAGE,
2827         RES_FAILCNT,
2828         RES_SOFT_LIMIT,
2829 };
2830
2831 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2832                                struct cftype *cft)
2833 {
2834         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2835         struct page_counter *counter;
2836
2837         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2838         case _MEM:
2839                 counter = &memcg->memory;
2840                 break;
2841         case _MEMSWAP:
2842                 counter = &memcg->memsw;
2843                 break;
2844         case _KMEM:
2845                 counter = &memcg->kmem;
2846                 break;
2847         case _TCP:
2848                 counter = &memcg->tcpmem;
2849                 break;
2850         default:
2851                 BUG();
2852         }
2853
2854         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2855         case RES_USAGE:
2856                 if (counter == &memcg->memory)
2857                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
2858                 if (counter == &memcg->memsw)
2859                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
2860                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2861         case RES_LIMIT:
2862                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2863         case RES_MAX_USAGE:
2864                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2865         case RES_FAILCNT:
2866                 return counter->failcnt;
2867         case RES_SOFT_LIMIT:
2868                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2869         default:
2870                 BUG();
2871         }
2872 }
2873
2874 #ifndef CONFIG_SLOB
2875 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2876 {
2877         int memcg_id;
2878
2879         if (cgroup_memory_nokmem)
2880                 return 0;
2881
2882         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2883         BUG_ON(memcg->kmem_state);
2884
2885         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2886         if (memcg_id < 0)
2887                 return memcg_id;
2888
2889         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2890         /*
2891          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
2892          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2893          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2894          * patched.
2895          */
2896         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2897         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
2898
2899         return 0;
2900 }
2901
2902 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2903 {
2904         struct cgroup_subsys_state *css;
2905         struct mem_cgroup *parent, *child;
2906         int kmemcg_id;
2907
2908         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
2909                 return;
2910         /*
2911          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
2912          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
2913          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
2914          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
2915          */
2916         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
2917
2918         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
2919
2920         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
2921         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
2922
2923         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2924         if (!parent)
2925                 parent = root_mem_cgroup;
2926
2927         /*
2928          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
2929          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
2930          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
2931          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
2932          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
2933          * memcg_drain_all_list_lrus().
2934          */
2935         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
2936         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
2937                 child = mem_cgroup_from_css(css);
2938                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
2939                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
2940                 if (!memcg->use_hierarchy)
2941                         break;
2942         }
2943         rcu_read_unlock();
2944
2945         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
2946
2947         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
2948 }
2949
2950 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2951 {
2952         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
2953         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
2954                 memcg_offline_kmem(memcg);
2955
2956         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
2957                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
2958                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
2959                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
2960         }
2961 }
2962 #else
2963 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2964 {
2965         return 0;
2966 }
2967 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2968 {
2969 }
2970 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2971 {
2972 }
2973 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2974
2975 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2976                                    unsigned long limit)
2977 {
2978         int ret;
2979
2980         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2981         ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
2982         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2983         return ret;
2984 }
2985
2986 static int memcg_update_tcp_limit(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long limit)
2987 {
2988         int ret;
2989
2990         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2991
2992         ret = page_counter_limit(&memcg->tcpmem, limit);
2993         if (ret)
2994                 goto out;
2995
2996         if (!memcg->tcpmem_active) {
2997                 /*
2998                  * The active flag needs to be written after the static_key
2999                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3000                  * function is the last one to run. See sock_update_memcg() for
3001                  * details, and note that we don't mark any socket as belonging
3002                  * to this memcg until that flag is up.
3003                  *
3004                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3005                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3006                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3007                  * yet, we'll lose accounting.
3008                  *
3009                  * We never race with the readers in sock_update_memcg(),
3010                  * because when this value change, the code to process it is not
3011                  * patched in yet.
3012                  */
3013                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3014                 memcg->tcpmem_active = true;
3015         }
3016 out:
3017         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3018         return ret;
3019 }
3020
3021 /*
3022  * The user of this function is...
3023  * RES_LIMIT.
3024  */
3025 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3026                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3027 {
3028         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3029         unsigned long nr_pages;
3030         int ret;
3031
3032         buf = strstrip(buf);
3033         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3034         if (ret)
3035                 return ret;
3036
3037         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3038         case RES_LIMIT:
3039                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3040                         ret = -EINVAL;
3041                         break;
3042                 }
3043                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3044                 case _MEM:
3045                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
3046                         break;
3047                 case _MEMSWAP:
3048                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
3049                         break;
3050                 case _KMEM:
3051                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3052                         break;
3053                 case _TCP:
3054                         ret = memcg_update_tcp_limit(memcg, nr_pages);
3055                         break;
3056                 }
3057                 break;
3058         case RES_SOFT_LIMIT:
3059                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3060                 ret = 0;
3061                 break;
3062         }
3063         return ret ?: nbytes;
3064 }
3065
3066 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3067                                 size_t nbytes, loff_t off)
3068 {
3069         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3070         struct page_counter *counter;
3071
3072         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3073         case _MEM:
3074                 counter = &memcg->memory;
3075                 break;
3076         case _MEMSWAP:
3077                 counter = &memcg->memsw;
3078                 break;
3079         case _KMEM:
3080                 counter = &memcg->kmem;
3081                 break;
3082         case _TCP:
3083                 counter = &memcg->tcpmem;
3084                 break;
3085         default:
3086                 BUG();
3087         }
3088
3089         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3090         case RES_MAX_USAGE:
3091                 page_counter_reset_watermark(counter);
3092                 break;
3093         case RES_FAILCNT:
3094                 counter->failcnt = 0;
3095                 break;
3096         default:
3097                 BUG();
3098         }
3099
3100         return nbytes;
3101 }
3102
3103 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3104                                         struct cftype *cft)
3105 {
3106         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3107 }
3108
3109 #ifdef CONFIG_MMU
3110 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3111                                         struct cftype *cft, u64 val)
3112 {
3113         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3114
3115         if (val & ~MOVE_MASK)
3116                 return -EINVAL;
3117
3118         /*
3119          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3120          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3121          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3122          * affect task migrations starting after the change.
3123          */
3124         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3125         return 0;
3126 }
3127 #else
3128 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3129                                         struct cftype *cft, u64 val)
3130 {
3131         return -ENOSYS;
3132 }
3133 #endif
3134
3135 #ifdef CONFIG_NUMA
3136 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3137 {
3138         struct numa_stat {
3139                 const char *name;
3140                 unsigned int lru_mask;
3141         };
3142
3143         static const struct numa_stat stats[] = {
3144                 { "total", LRU_ALL },
3145                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3146                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3147                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3148         };
3149         const struct numa_stat *stat;
3150         int nid;
3151         unsigned long nr;
3152         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3153
3154         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3155                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3156                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3157                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3158                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3159                                                           stat->lru_mask);
3160                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3161                 }
3162                 seq_putc(m, '\n');
3163         }
3164
3165         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3166                 struct mem_cgroup *iter;
3167
3168                 nr = 0;
3169                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3170                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3171                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3172                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3173                         nr = 0;
3174                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3175                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3176                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3177                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3178                 }
3179                 seq_putc(m, '\n');
3180         }
3181
3182         return 0;
3183 }
3184 #endif /* CONFIG_NUMA */
3185
3186 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3187 {
3188         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3189         unsigned long memory, memsw;
3190         struct mem_cgroup *mi;
3191         unsigned int i;
3192
3193         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3194                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3195         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3196                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3197         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3198
3199         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3200                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3201                         continue;
3202                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3203                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3204         }
3205
3206         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3207                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3208                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3209
3210         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3211                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3212                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3213
3214         /* Hierarchical information */
3215         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3216         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3217                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3218                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3219         }
3220         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3221                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3222         if (do_memsw_account())
3223                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3224                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3225
3226         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3227                 unsigned long long val = 0;
3228
3229                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3230                         continue;
3231                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3232                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3233                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3234         }
3235
3236         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3237                 unsigned long long val = 0;
3238
3239                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3240                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3241                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3242                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3243         }
3244
3245         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3246                 unsigned long long val = 0;
3247
3248                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3249                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3250                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3251         }
3252
3253 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3254         {
3255                 int nid, zid;
3256                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3257                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3258                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3259                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3260
3261                 for_each_online_node(nid)
3262                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3263                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
3264                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3265
3266                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3267                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3268                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3269                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3270                         }
3271                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3272                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3273                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3274                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3275         }
3276 #endif
3277
3278         return 0;
3279 }
3280
3281 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3282                                       struct cftype *cft)
3283 {
3284         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3285
3286         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3287 }
3288
3289 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3290                                        struct cftype *cft, u64 val)
3291 {
3292         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3293
3294         if (val > 100)
3295                 return -EINVAL;
3296
3297         if (css->parent)
3298                 memcg->swappiness = val;
3299         else
3300                 vm_swappiness = val;
3301
3302         return 0;
3303 }
3304
3305 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3306 {
3307         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3308         unsigned long usage;
3309         int i;
3310
3311         rcu_read_lock();
3312         if (!swap)
3313                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3314         else
3315                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3316
3317         if (!t)
3318                 goto unlock;
3319
3320         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3321
3322         /*
3323          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3324          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3325          * call of __mem_cgroup_threshold().
3326          */
3327         i = t->current_threshold;
3328
3329         /*
3330          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3331          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3332          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3333          * only one element of the array here.
3334          */
3335         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3336                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3337
3338         /* i = current_threshold + 1 */
3339         i++;
3340
3341         /*
3342          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3343          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3344          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3345          * only one element of the array here.
3346          */
3347         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3348                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3349
3350         /* Update current_threshold */
3351         t->current_threshold = i - 1;
3352 unlock:
3353         rcu_read_unlock();
3354 }
3355
3356 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3357 {
3358         while (memcg) {
3359                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3360                 if (do_memsw_account())
3361                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3362
3363                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3364         }
3365 }
3366
3367 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3368 {
3369         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3370         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3371
3372         if (_a->threshold > _b->threshold)
3373                 return 1;
3374
3375         if (_a->threshold < _b->threshold)
3376                 return -1;
3377
3378         return 0;
3379 }
3380
3381 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3382 {
3383         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3384
3385         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3386
3387         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3388                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3389
3390         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3391         return 0;
3392 }
3393
3394 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3395 {
3396         struct mem_cgroup *iter;
3397
3398         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3399                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3400 }
3401
3402 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3403         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3404 {
3405         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3406         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3407         unsigned long threshold;
3408         unsigned long usage;
3409         int i, size, ret;
3410
3411         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3412         if (ret)
3413                 return ret;
3414
3415         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3416
3417         if (type == _MEM) {
3418                 thresholds = &memcg->thresholds;
3419                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3420         } else if (type == _MEMSWAP) {
3421                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3422                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3423         } else
3424                 BUG();
3425
3426         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3427         if (thresholds->primary)
3428                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3429
3430         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3431
3432         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3433         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3434                         GFP_KERNEL);
3435         if (!new) {
3436                 ret = -ENOMEM;
3437                 goto unlock;
3438         }
3439         new->size = size;
3440
3441         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3442         if (thresholds->primary) {
3443                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3444                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3445         }
3446
3447         /* Add new threshold */
3448         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3449         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3450
3451         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3452         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3453                         compare_thresholds, NULL);
3454
3455         /* Find current threshold */
3456         new->current_threshold = -1;
3457         for (i = 0; i < size; i++) {
3458                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3459                         /*
3460                          * new->current_threshold will not be used until
3461                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3462                          * it here.
3463                          */
3464                         ++new->current_threshold;
3465                 } else
3466                         break;
3467         }
3468
3469         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3470         kfree(thresholds->spare);
3471         thresholds->spare = thresholds->primary;
3472
3473         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3474
3475         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3476         synchronize_rcu();
3477
3478 unlock:
3479         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3480
3481         return ret;
3482 }
3483
3484 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3485         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3486 {
3487         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3488 }
3489
3490 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3491         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3492 {
3493         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3494 }
3495
3496 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3497         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3498 {
3499         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3500         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3501         unsigned long usage;
3502         int i, j, size;
3503
3504         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3505
3506         if (type == _MEM) {
3507                 thresholds = &memcg->thresholds;
3508                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3509         } else if (type == _MEMSWAP) {
3510                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3511                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3512         } else
3513                 BUG();
3514
3515         if (!thresholds->primary)
3516                 goto unlock;
3517
3518         /* Check if a threshold crossed before removing */
3519         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3520
3521         /* Calculate new number of threshold */
3522         size = 0;
3523         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3524                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3525                         size++;
3526         }
3527
3528         new = thresholds->spare;
3529
3530         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3531         if (!size) {
3532                 kfree(new);
3533                 new = NULL;
3534                 goto swap_buffers;
3535         }
3536
3537         new->size = size;
3538
3539         /* Copy thresholds and find current threshold */
3540         new->current_threshold = -1;
3541         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3542                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3543                         continue;
3544
3545                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3546                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3547                         /*
3548                          * new->current_threshold will not be used
3549                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3550                          * it here.
3551                          */
3552                         ++new->current_threshold;
3553                 }
3554                 j++;
3555         }
3556
3557 swap_buffers:
3558         /* Swap primary and spare array */
3559         thresholds->spare = thresholds->primary;
3560
3561         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3562
3563         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3564         synchronize_rcu();
3565
3566         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3567         if (!new) {
3568                 kfree(thresholds->spare);
3569                 thresholds->spare = NULL;
3570         }
3571 unlock:
3572         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3573 }
3574
3575 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3576         struct eventfd_ctx *eventfd)
3577 {
3578         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3579 }
3580
3581 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3582         struct eventfd_ctx *eventfd)
3583 {
3584         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3585 }
3586
3587 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3588         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3589 {
3590         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3591
3592         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3593         if (!event)
3594                 return -ENOMEM;
3595
3596         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3597
3598         event->eventfd = eventfd;
3599         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3600
3601         /* already in OOM ? */
3602         if (memcg->under_oom)
3603                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3604         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3605
3606         return 0;
3607 }
3608
3609 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3610         struct eventfd_ctx *eventfd)
3611 {
3612         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3613
3614         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3615
3616         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3617                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3618                         list_del(&ev->list);
3619                         kfree(ev);
3620                 }
3621         }
3622
3623         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3624 }
3625
3626 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3627 {
3628         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3629
3630         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3631         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3632         return 0;
3633 }
3634
3635 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3636         struct cftype *cft, u64 val)
3637 {
3638         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3639
3640         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3641         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3642                 return -EINVAL;
3643
3644         memcg->oom_kill_disable = val;
3645         if (!val)
3646                 memcg_oom_recover(memcg);
3647
3648         return 0;
3649 }
3650
3651 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3652
3653 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3654 {
3655         return &memcg->cgwb_list;
3656 }
3657
3658 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3659 {
3660         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3661 }
3662
3663 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3664 {
3665         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3666 }
3667
3668 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3669 {
3670         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3671 }
3672
3673 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3674 {
3675         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3676
3677         if (!memcg->css.parent)
3678                 return NULL;
3679
3680         return &memcg->cgwb_domain;
3681 }
3682
3683 /**
3684  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3685  * @wb: bdi_writeback in question
3686  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3687  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3688  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3689  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3690  *
3691  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3692  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3693  * is a bit more involved.
3694  *
3695  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3696  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3697  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3698  * available memory in the system.  The caller should further cap
3699  * *@pheadroom accordingly.
3700  */
3701 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3702                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3703                          unsigned long *pwriteback)
3704 {
3705         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3706         struct mem_cgroup *parent;
3707
3708         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
3709
3710         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3711         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3712         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3713                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3714         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3715
3716         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3717                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3718                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3719
3720                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3721                 memcg = parent;
3722         }
3723 }
3724
3725 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3726
3727 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3728 {
3729         return 0;
3730 }
3731
3732 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3733 {
3734 }
3735
3736 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3737 {
3738 }
3739
3740 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3741
3742 /*
3743  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3744  *
3745  * "cgroup.event_control" implementation.
3746  *
3747  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3748  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3749  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3750  *
3751  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3752  * possible.
3753  */
3754
3755 /*
3756  * Unregister event and free resources.
3757  *
3758  * Gets called from workqueue.
3759  */
3760 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3761 {
3762         struct mem_cgroup_event *event =
3763                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3764         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3765
3766         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3767
3768         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3769
3770         /* Notify userspace the event is going away. */
3771         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3772
3773         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3774         kfree(event);
3775         css_put(&memcg->css);
3776 }
3777
3778 /*
3779  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3780  *
3781  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3782  */
3783 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3784                             int sync, void *key)
3785 {
3786         struct mem_cgroup_event *event =
3787                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3788         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3789         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3790
3791         if (flags & POLLHUP) {
3792                 /*
3793                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3794                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3795                  * for us.
3796                  *
3797                  * We can't race against event freeing since the other
3798                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3799                  * which we hold.
3800                  */
3801                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3802                 if (!list_empty(&event->list)) {
3803                         list_del_init(&event->list);
3804                         /*
3805                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3806                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3807                          */
3808                         schedule_work(&event->remove);
3809                 }
3810                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3811         }
3812
3813         return 0;
3814 }
3815
3816 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3817                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3818 {
3819         struct mem_cgroup_event *event =
3820                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3821
3822         event->wqh = wqh;
3823         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3824 }
3825
3826 /*
3827  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3828  *
3829  * Parse input and register new cgroup event handler.
3830  *
3831  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3832  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3833  */
3834 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3835                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3836 {
3837         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3838         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3839         struct mem_cgroup_event *event;
3840         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3841         unsigned int efd, cfd;
3842         struct fd efile;
3843         struct fd cfile;
3844         const char *name;
3845         char *endp;
3846         int ret;
3847
3848         buf = strstrip(buf);
3849
3850         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3851         if (*endp != ' ')
3852                 return -EINVAL;
3853         buf = endp + 1;
3854
3855         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3856         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3857                 return -EINVAL;
3858         buf = endp + 1;
3859
3860         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3861         if (!event)
3862                 return -ENOMEM;
3863
3864         event->memcg = memcg;
3865         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3866         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3867         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3868         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3869
3870         efile = fdget(efd);
3871         if (!efile.file) {
3872                 ret = -EBADF;
3873                 goto out_kfree;
3874         }
3875
3876         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3877         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3878                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3879                 goto out_put_efile;
3880         }
3881
3882         cfile = fdget(cfd);
3883         if (!cfile.file) {
3884                 ret = -EBADF;
3885                 goto out_put_eventfd;
3886         }
3887
3888         /* the process need read permission on control file */
3889         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3890         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3891         if (ret < 0)
3892                 goto out_put_cfile;
3893
3894         /*
3895          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3896          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3897          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3898          * is for compatibility anyway.
3899          *
3900          * DO NOT ADD NEW FILES.
3901          */
3902         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3903
3904         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3905                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3906                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3907         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3908                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3909                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3910         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3911                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3912                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3913         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3914                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3915                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3916         } else {
3917                 ret = -EINVAL;
3918                 goto out_put_cfile;
3919         }
3920
3921         /*
3922          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3923          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3924          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3925          */
3926         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3927                                                &memory_cgrp_subsys);
3928         ret = -EINVAL;
3929         if (IS_ERR(cfile_css))
3930                 goto out_put_cfile;
3931         if (cfile_css != css) {
3932                 css_put(cfile_css);
3933                 goto out_put_cfile;
3934         }
3935
3936         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
3937         if (ret)
3938                 goto out_put_css;
3939
3940         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
3941
3942         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3943         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
3944         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3945
3946         fdput(cfile);
3947         fdput(efile);
3948
3949         return nbytes;
3950
3951 out_put_css:
3952         css_put(css);
3953 out_put_cfile:
3954         fdput(cfile);
3955 out_put_eventfd:
3956         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3957 out_put_efile:
3958         fdput(efile);
3959 out_kfree:
3960         kfree(event);
3961
3962         return ret;
3963 }
3964
3965 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
3966         {
3967                 .name = "usage_in_bytes",
3968                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
3969                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3970         },
3971         {
3972                 .name = "max_usage_in_bytes",
3973                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
3974                 .write = mem_cgroup_reset,
3975                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3976         },
3977         {
3978                 .name = "limit_in_bytes",
3979                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
3980                 .write = mem_cgroup_write,
3981                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3982         },
3983         {
3984                 .name = "soft_limit_in_bytes",
3985                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
3986                 .write = mem_cgroup_write,
3987                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3988         },
3989         {
3990                 .name = "failcnt",
3991                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
3992                 .write = mem_cgroup_reset,
3993                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3994         },
3995         {
3996                 .name = "stat",
3997                 .seq_show = memcg_stat_show,
3998         },
3999         {
4000                 .name = "force_empty",
4001                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4002         },
4003         {
4004                 .name = "use_hierarchy",
4005                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4006                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4007         },
4008         {
4009                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4010                 .write = memcg_write_event_control,
4011                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4012         },
4013         {
4014                 .name = "swappiness",
4015                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4016                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4017         },
4018         {
4019                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4020                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4021                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4022         },
4023         {
4024                 .name = "oom_control",
4025                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4026                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4027                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4028         },
4029         {
4030                 .name = "pressure_level",
4031         },
4032 #ifdef CONFIG_NUMA
4033         {
4034                 .name = "numa_stat",
4035                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4036         },
4037 #endif
4038         {
4039                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4040                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4041                 .write = mem_cgroup_write,
4042                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4043         },
4044         {
4045                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4046                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4047                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4048         },
4049         {
4050                 .name = "kmem.failcnt",
4051                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4052                 .write = mem_cgroup_reset,
4053                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4054         },
4055         {
4056                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4057                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4058                 .write = mem_cgroup_reset,
4059                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4060         },
4061 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4062         {
4063                 .name = "kmem.slabinfo",
4064                 .seq_start = slab_start,
4065                 .seq_next = slab_next,
4066                 .seq_stop = slab_stop,
4067                 .seq_show = memcg_slab_show,
4068         },
4069 #endif
4070         {
4071                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
4072                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
4073                 .write = mem_cgroup_write,
4074                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4075         },
4076         {
4077                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
4078                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
4079                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4080         },
4081         {
4082                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
4083                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
4084                 .write = mem_cgroup_reset,
4085                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4086         },
4087         {
4088                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
4089                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
4090                 .write = mem_cgroup_reset,
4091                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4092         },
4093         { },    /* terminate */
4094 };
4095
4096 /*
4097  * Private memory cgroup IDR
4098  *
4099  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
4100  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
4101  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
4102  * memory-controlled cgroups to 64k.
4103  *
4104  * However, there usually are many references to the oflline CSS after
4105  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
4106  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
4107  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
4108  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
4109  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
4110  *
4111  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
4112  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
4113  * when the CSS is offlined.
4114  *
4115  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
4116  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
4117  * those references are manageable from userspace.
4118  */
4119
4120 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
4121
4122 static void mem_cgroup_id_get(struct mem_cgroup *memcg)
4123 {
4124         atomic_inc(&memcg->id.ref);
4125 }
4126
4127 static void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
4128 {
4129         if (atomic_dec_and_test(&memcg->id.ref)) {
4130                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4131                 memcg->id.id = 0;
4132
4133                 /* Memcg ID pins CSS */
4134                 css_put(&memcg->css);
4135         }
4136 }
4137
4138 /**
4139  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
4140  * @id: the memcg id to look up
4141  *
4142  * Caller must hold rcu_read_lock().
4143  */
4144 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
4145 {
4146         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
4147         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
4148 }
4149
4150 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4151 {
4152         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4153         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4154         int zone, tmp = node;
4155         /*
4156          * This routine is called against possible nodes.
4157          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4158          *
4159          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4160          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4161          *       function.
4162          */
4163         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4164                 tmp = -1;
4165         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4166         if (!pn)
4167                 return 1;
4168
4169         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4170                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4171                 lruvec_init(&mz->lruvec);
4172                 mz->usage_in_excess = 0;
4173                 mz->on_tree = false;
4174                 mz->memcg = memcg;
4175         }
4176         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4177         return 0;
4178 }
4179
4180 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4181 {
4182         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4183 }
4184
4185 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4186 {
4187         int node;
4188
4189         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4190         for_each_node(node)
4191                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4192         free_percpu(memcg->stat);
4193         kfree(memcg);
4194 }
4195
4196 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4197 {
4198         struct mem_cgroup *memcg;
4199         size_t size;
4200         int node;
4201
4202         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4203         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4204
4205         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4206         if (!memcg)
4207                 return NULL;
4208
4209         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
4210                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX,
4211                                  GFP_KERNEL);
4212         if (memcg->id.id < 0)
4213                 goto fail;
4214
4215         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4216         if (!memcg->stat)
4217                 goto fail;
4218
4219         for_each_node(node)
4220                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4221                         goto fail;
4222
4223         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4224                 goto fail;
4225
4226         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4227         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4228         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4229         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4230         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4231         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4232         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4233         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4234         memcg->socket_pressure = jiffies;
4235 #ifndef CONFIG_SLOB
4236         memcg->kmemcg_id = -1;
4237 #endif
4238 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4239         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4240 #endif
4241         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
4242         return memcg;
4243 fail:
4244         if (memcg->id.id > 0)
4245                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
4246         mem_cgroup_free(memcg);
4247         return NULL;
4248 }
4249
4250 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4251 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4252 {
4253         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
4254         struct mem_cgroup *memcg;
4255         long error = -ENOMEM;
4256
4257         memcg = mem_cgroup_alloc();
4258         if (!memcg)
4259                 return ERR_PTR(error);
4260
4261         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4262         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4263         if (parent) {
4264                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4265                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4266         }
4267         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4268                 memcg->use_hierarchy = true;
4269                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4270                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
4271                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4272                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4273                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
4274         } else {
4275                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4276                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
4277                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4278                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4279                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
4280                 /*
4281                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4282                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4283                  * unfortunate state in our controller.
4284                  */
4285                 if (parent != root_mem_cgroup)
4286                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4287         }
4288
4289         /* The following stuff does not apply to the root */
4290         if (!parent) {
4291                 root_mem_cgroup = memcg;
4292                 return &memcg->css;
4293         }
4294
4295         error = memcg_online_kmem(memcg);
4296         if (error)
4297                 goto fail;
4298
4299         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4300                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4301
4302         return &memcg->css;
4303 fail:
4304         mem_cgroup_free(memcg);
4305         return ERR_PTR(-ENOMEM);
4306 }
4307
4308 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4309 {
4310         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
4311         mem_cgroup_id_get(mem_cgroup_from_css(css));
4312         css_get(css);
4313         return 0;
4314 }
4315
4316 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4317 {
4318         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4319         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4320
4321         /*
4322          * Unregister events and notify userspace.
4323          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4324          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4325          */
4326         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4327         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4328                 list_del_init(&event->list);
4329                 schedule_work(&event->remove);
4330         }
4331         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4332
4333         memcg_offline_kmem(memcg);
4334         wb_memcg_offline(memcg);
4335
4336         mem_cgroup_id_put(memcg);
4337 }
4338
4339 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4340 {
4341         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4342
4343         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4344 }
4345
4346 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4347 {
4348         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4349
4350         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4351                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4352
4353         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
4354                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4355
4356         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4357         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4358         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4359         memcg_free_kmem(memcg);
4360         mem_cgroup_free(memcg);
4361 }
4362
4363 /**
4364  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4365  * @css: the target css
4366  *
4367  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4368  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4369  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4370  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4371  * made visible again.
4372  *
4373  * The current implementation only resets the essential configurations.
4374  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4375  */
4376 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4377 {
4378         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4379
4380         page_counter_limit(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
4381         page_counter_limit(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
4382         page_counter_limit(&memcg->memsw, PAGE_COUNTER_MAX);
4383         page_counter_limit(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4384         page_counter_limit(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
4385         memcg->low = 0;
4386         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4387         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4388         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4389 }
4390
4391 #ifdef CONFIG_MMU
4392 /* Handlers for move charge at task migration. */
4393 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4394 {
4395         int ret;
4396
4397         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4398         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4399         if (!ret) {
4400                 mc.precharge += count;
4401                 return ret;
4402         }
4403
4404         /* Try charges one by one with reclaim */
4405         while (count--) {
4406                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
4407                 if (ret)
4408                         return ret;
4409                 mc.precharge++;
4410                 cond_resched();
4411         }
4412         return 0;
4413 }
4414
4415 union mc_target {
4416         struct page     *page;
4417         swp_entry_t     ent;
4418 };
4419
4420 enum mc_target_type {
4421         MC_TARGET_NONE = 0,
4422         MC_TARGET_PAGE,
4423         MC_TARGET_SWAP,
4424 };
4425
4426 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4427                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4428 {
4429         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4430
4431         if (!page || !page_mapped(page))
4432                 return NULL;
4433         if (PageAnon(page)) {
4434                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4435                         return NULL;
4436         } else {
4437                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4438                         return NULL;
4439         }
4440         if (!get_page_unless_zero(page))
4441                 return NULL;
4442
4443         return page;
4444 }
4445
4446 #ifdef CONFIG_SWAP
4447 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4448                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4449 {
4450         struct page *page = NULL;
4451         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4452
4453         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4454                 return NULL;
4455         /*
4456          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4457          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4458          */
4459         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
4460         if (do_memsw_account())
4461                 entry->val = ent.val;
4462
4463         return page;
4464 }
4465 #else
4466 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4467                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4468 {
4469         return NULL;
4470 }
4471 #endif
4472
4473 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4474                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4475 {
4476         struct page *page = NULL;
4477         struct address_space *mapping;
4478         pgoff_t pgoff;
4479
4480         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4481                 return NULL;
4482         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4483                 return NULL;
4484
4485         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4486         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4487
4488         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4489 #ifdef CONFIG_SWAP
4490         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4491         if (shmem_mapping(mapping)) {
4492                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4493                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4494                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4495                         if (do_memsw_account())
4496                                 *entry = swp;
4497                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
4498                 }
4499         } else
4500                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4501 #else
4502         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4503 #endif
4504         return page;
4505 }
4506
4507 /**
4508  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4509  * @page: the page
4510  * @compound: charge the page as compound or small page
4511  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4512  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4513  *
4514  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4515  *
4516  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4517  * from old cgroup.
4518  */
4519 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4520                                    bool compound,
4521                                    struct mem_cgroup *from,
4522                                    struct mem_cgroup *to)
4523 {
4524         unsigned long flags;
4525         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4526         int ret;
4527         bool anon;
4528
4529         VM_BUG_ON(from == to);
4530         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4531         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4532
4533         /*
4534          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at
4535          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4536          */
4537         ret = -EBUSY;
4538         if (!trylock_page(page))
4539                 goto out;
4540
4541         ret = -EINVAL;
4542         if (page->mem_cgroup != from)
4543                 goto out_unlock;
4544
4545         anon = PageAnon(page);
4546
4547         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4548
4549         if (!anon && page_mapped(page)) {
4550                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4551                                nr_pages);
4552                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4553                                nr_pages);
4554         }
4555
4556         /*
4557          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4558          * mem_cgroup_update_page_stat() will serialize updates to PageDirty.
4559          * So mapping should be stable for dirty pages.
4560          */
4561         if (!anon && PageDirty(page)) {
4562                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4563
4564                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4565                         __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4566                                        nr_pages);
4567                         __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4568                                        nr_pages);
4569                 }
4570         }
4571
4572         if (PageWriteback(page)) {
4573                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4574                                nr_pages);
4575                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4576                                nr_pages);
4577         }
4578
4579         /*
4580          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4581          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4582          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4583          */
4584
4585         /* caller should have done css_get */
4586         page->mem_cgroup = to;
4587         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4588
4589         ret = 0;
4590
4591         local_irq_disable();
4592         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4593         memcg_check_events(to, page);
4594         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4595         memcg_check_events(from, page);
4596         local_irq_enable();
4597 out_unlock:
4598         unlock_page(page);
4599 out:
4600         return ret;
4601 }
4602
4603 /**
4604  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4605  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4606  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4607  * @ptent: the pte to be checked
4608  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4609  *
4610  * Returns
4611  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4612  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4613  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4614  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4615  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4616  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4617  *     in target->ent.
4618  *
4619  * Called with pte lock held.
4620  */
4621
4622 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4623                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4624 {
4625         struct page *page = NULL;
4626         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4627         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4628
4629         if (pte_present(ptent))
4630                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4631         else if (is_swap_pte(ptent))
4632                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
4633         else if (pte_none(ptent))
4634                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4635
4636         if (!page && !ent.val)
4637                 return ret;
4638         if (page) {
4639                 /*
4640                  * Do only loose check w/o serialization.
4641                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4642                  * not under LRU exclusion.
4643                  */
4644                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4645                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4646                         if (target)
4647                                 target->page = page;
4648                 }
4649                 if (!ret || !target)
4650                         put_page(page);
4651         }
4652         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4653         if (ent.val && !ret &&
4654             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4655                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4656                 if (target)
4657                         target->ent = ent;
4658         }
4659         return ret;
4660 }
4661
4662 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4663 /*
4664  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4665  * support them for now.
4666  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4667  */
4668 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4669                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4670 {
4671         struct page *page = NULL;
4672         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4673
4674         page = pmd_page(pmd);
4675         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4676         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4677                 return ret;
4678         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4679                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4680                 if (target) {
4681                         get_page(page);
4682                         target->page = page;
4683                 }
4684         }
4685         return ret;
4686 }
4687 #else
4688 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4689                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4690 {
4691         return MC_TARGET_NONE;
4692 }
4693 #endif
4694
4695 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4696                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4697                                         struct mm_walk *walk)
4698 {
4699         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4700         pte_t *pte;
4701         spinlock_t *ptl;
4702
4703         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4704         if (ptl) {
4705                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4706                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4707                 spin_unlock(ptl);
4708                 return 0;
4709         }
4710
4711         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4712                 return 0;
4713         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4714         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4715                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4716                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4717         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4718         cond_resched();
4719
4720         return 0;
4721 }
4722
4723 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4724 {
4725         unsigned long precharge;
4726
4727         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4728                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4729                 .mm = mm,
4730         };
4731         down_read(&mm->mmap_sem);
4732         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4733         up_read(&mm->mmap_sem);
4734
4735         precharge = mc.precharge;
4736         mc.precharge = 0;
4737
4738         return precharge;
4739 }
4740
4741 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4742 {
4743         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4744
4745         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4746         mc.moving_task = current;
4747         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4748 }
4749
4750 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4751 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4752 {
4753         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4754         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4755
4756         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4757         if (mc.precharge) {
4758                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4759                 mc.precharge = 0;
4760         }
4761         /*
4762          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4763          * we must uncharge here.
4764          */
4765         if (mc.moved_charge) {
4766                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4767                 mc.moved_charge = 0;
4768         }
4769         /* we must fixup refcnts and charges */
4770         if (mc.moved_swap) {
4771                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4772                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4773                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4774
4775                 /*
4776                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4777                  * should uncharge to->memory.
4778                  */
4779                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4780                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4781
4782                 css_put_many(&mc.from->css, mc.moved_swap);
4783
4784                 /* we've already done css_get(mc.to) */
4785                 mc.moved_swap = 0;
4786         }
4787         memcg_oom_recover(from);
4788         memcg_oom_recover(to);
4789         wake_up_all(&mc.waitq);
4790 }
4791
4792 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4793 {
4794         struct mm_struct *mm = mc.mm;
4795
4796         /*
4797          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4798          * task migration.
4799          */
4800         mc.moving_task = NULL;
4801         __mem_cgroup_clear_mc();
4802         spin_lock(&mc.lock);
4803         mc.from = NULL;
4804         mc.to = NULL;
4805         mc.mm = NULL;
4806         spin_unlock(&mc.lock);
4807
4808         mmput(mm);
4809 }
4810
4811 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4812 {
4813         struct cgroup_subsys_state *css;
4814         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
4815         struct mem_cgroup *from;
4816         struct task_struct *leader, *p;
4817         struct mm_struct *mm;
4818         unsigned long move_flags;
4819         int ret = 0;
4820
4821         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
4822         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
4823                 return 0;
4824
4825         /*
4826          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
4827          * where charge immigration is not used.  Perform charge
4828          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
4829          * multiple.
4830          */
4831         p = NULL;
4832         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
4833                 WARN_ON_ONCE(p);
4834                 p = leader;
4835                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4836         }
4837         if (!p)
4838                 return 0;
4839
4840         /*
4841          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
4842          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
4843          * So we need to save it, and keep it going.
4844          */
4845         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
4846         if (!move_flags)
4847                 return 0;
4848
4849         from = mem_cgroup_from_task(p);
4850
4851         VM_BUG_ON(from == memcg);
4852
4853         mm = get_task_mm(p);
4854         if (!mm)
4855                 return 0;
4856         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
4857         if (mm->owner == p) {
4858                 VM_BUG_ON(mc.from);
4859                 VM_BUG_ON(mc.to);
4860                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
4861                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
4862                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
4863
4864                 spin_lock(&mc.lock);
4865                 mc.mm = mm;
4866                 mc.from = from;
4867                 mc.to = memcg;
4868                 mc.flags = move_flags;
4869                 spin_unlock(&mc.lock);
4870                 /* We set mc.moving_task later */
4871
4872                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
4873                 if (ret)
4874                         mem_cgroup_clear_mc();
4875         } else {
4876                 mmput(mm);
4877         }
4878         return ret;
4879 }
4880
4881 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4882 {
4883         if (mc.to)
4884                 mem_cgroup_clear_mc();
4885 }
4886
4887 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
4888                                 unsigned long addr, unsigned long end,
4889                                 struct mm_walk *walk)
4890 {
4891         int ret = 0;
4892         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4893         pte_t *pte;
4894         spinlock_t *ptl;
4895         enum mc_target_type target_type;
4896         union mc_target target;
4897         struct page *page;
4898
4899         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
4900         if (ptl) {
4901                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
4902                         spin_unlock(ptl);
4903                         return 0;
4904                 }
4905                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
4906                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
4907                         page = target.page;
4908                         if (!isolate_lru_page(page)) {
4909                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
4910                                                              mc.from, mc.to)) {
4911                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
4912                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
4913                                 }
4914                                 putback_lru_page(page);
4915                         }
4916                         put_page(page);
4917                 }
4918                 spin_unlock(ptl);
4919                 return 0;
4920         }
4921
4922         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4923                 return 0;
4924 retry:
4925         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4926         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
4927                 pte_t ptent = *(pte++);
4928                 swp_entry_t ent;
4929
4930                 if (!mc.precharge)
4931                         break;
4932
4933                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
4934                 case MC_TARGET_PAGE:
4935                         page = target.page;
4936                         /*
4937                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
4938                          * can be done but it would be too convoluted so simply
4939                          * ignore such a partial THP and keep it in original
4940                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
4941                          */
4942                         if (PageTransCompound(page))
4943                                 goto put;
4944                         if (isolate_lru_page(page))
4945                                 goto put;
4946                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
4947                                                 mc.from, mc.to)) {
4948                                 mc.precharge--;
4949                                 /* we uncharge from mc.from later. */
4950                                 mc.moved_charge++;
4951                         }
4952                         putback_lru_page(page);
4953 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
4954                         put_page(page);
4955                         break;
4956                 case MC_TARGET_SWAP:
4957                         ent = target.ent;
4958                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
4959                                 mc.precharge--;
4960                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
4961                                 mc.moved_swap++;
4962                         }
4963                         break;
4964                 default:
4965                         break;
4966                 }
4967         }
4968         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4969         cond_resched();
4970
4971         if (addr != end) {
4972                 /*
4973                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
4974                  * We try charge one by one, but don't do any additional
4975                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
4976                  * phase.
4977                  */
4978                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
4979                 if (!ret)
4980                         goto retry;
4981         }
4982
4983         return ret;
4984 }
4985
4986 static void mem_cgroup_move_charge(void)
4987 {
4988         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
4989                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
4990                 .mm = mc.mm,
4991         };
4992
4993         lru_add_drain_all();
4994         /*
4995          * Signal lock_page_memcg() to take the memcg's move_lock
4996          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
4997          * for already started RCU-only updates to finish.
4998          */
4999         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5000         synchronize_rcu();
5001 retry:
5002         if (unlikely(!down_read_trylock(&mc.mm->mmap_sem))) {
5003                 /*
5004                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5005                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5006                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5007                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5008                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5009                  */
5010                 __mem_cgroup_clear_mc();
5011                 cond_resched();
5012                 goto retry;
5013         }
5014         /*
5015          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5016          * additional charge, the page walk just aborts.
5017          */
5018         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_move_charge_walk);
5019         up_read(&mc.mm->mmap_sem);
5020         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5021 }
5022
5023 static void mem_cgroup_move_task(void)
5024 {
5025         if (mc.to) {
5026                 mem_cgroup_move_charge();
5027                 mem_cgroup_clear_mc();
5028         }
5029 }
5030 #else   /* !CONFIG_MMU */
5031 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5032 {
5033         return 0;
5034 }
5035 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5036 {
5037 }
5038 static void mem_cgroup_move_task(void)
5039 {
5040 }
5041 #endif
5042
5043 /*
5044  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5045  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5046  * attempt.
5047  */
5048 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5049 {
5050         /*
5051          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5052          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5053          * on for the root memcg is enough.
5054          */
5055         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5056                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5057         else
5058                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5059 }
5060
5061 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5062                                struct cftype *cft)
5063 {
5064         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5065
5066         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5067 }
5068
5069 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5070 {
5071         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5072         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5073
5074         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5075                 seq_puts(m, "max\n");
5076         else
5077                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5078
5079         return 0;
5080 }
5081
5082 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5083                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5084 {
5085         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5086         unsigned long low;
5087         int err;
5088
5089         buf = strstrip(buf);
5090         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5091         if (err)
5092                 return err;
5093
5094         memcg->low = low;
5095
5096         return nbytes;
5097 }
5098
5099 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5100 {
5101         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5102         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5103
5104         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5105                 seq_puts(m, "max\n");
5106         else
5107                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5108
5109         return 0;
5110 }
5111
5112 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5113                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5114 {
5115         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5116         unsigned long nr_pages;
5117         unsigned long high;
5118         int err;
5119
5120         buf = strstrip(buf);
5121         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5122         if (err)
5123                 return err;
5124
5125         memcg->high = high;
5126
5127         nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5128         if (nr_pages > high)
5129                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
5130                                              GFP_KERNEL, true);
5131
5132         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5133         return nbytes;
5134 }
5135
5136 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5137 {
5138         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5139         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5140
5141         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5142                 seq_puts(m, "max\n");
5143         else
5144                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5145
5146         return 0;
5147 }
5148
5149 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5150                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5151 {
5152         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5153         unsigned int nr_reclaims = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
5154         bool drained = false;
5155         unsigned long max;
5156         int err;
5157
5158         buf = strstrip(buf);
5159         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5160         if (err)
5161                 return err;
5162
5163         xchg(&memcg->memory.limit, max);
5164
5165         for (;;) {
5166                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
5167
5168                 if (nr_pages <= max)
5169                         break;
5170
5171                 if (signal_pending(current)) {
5172                         err = -EINTR;
5173                         break;
5174                 }
5175
5176                 if (!drained) {
5177                         drain_all_stock(memcg);
5178                         drained = true;
5179                         continue;
5180                 }
5181
5182                 if (nr_reclaims) {
5183                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
5184                                                           GFP_KERNEL, true))
5185                                 nr_reclaims--;
5186                         continue;
5187                 }
5188
5189                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_OOM, 1);
5190                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
5191                         break;
5192         }
5193
5194         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5195         return nbytes;
5196 }
5197
5198 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5199 {
5200         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5201
5202         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5203         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5204         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5205         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5206
5207         return 0;
5208 }
5209
5210 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5211 {
5212         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5213         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
5214         unsigned long events[MEMCG_NR_EVENTS];
5215         int i;
5216
5217         /*
5218          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
5219          * well as cumulative event counters that show past behavior.
5220          *
5221          * This list is ordered following a combination of these gradients:
5222          * 1) generic big picture -> specifics and details
5223          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
5224          *
5225          * Current memory state:
5226          */
5227
5228         tree_stat(memcg, stat);
5229         tree_events(memcg, events);
5230
5231         seq_printf(m, "anon %llu\n",
5232                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_RSS] * PAGE_SIZE);
5233         seq_printf(m, "file %llu\n",
5234                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_CACHE] * PAGE_SIZE);
5235         seq_printf(m, "kernel_stack %llu\n",
5236                    (u64)stat[MEMCG_KERNEL_STACK] * PAGE_SIZE);
5237         seq_printf(m, "slab %llu\n",
5238                    (u64)(stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] +
5239                          stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE]) * PAGE_SIZE);
5240         seq_printf(m, "sock %llu\n",
5241                    (u64)stat[MEMCG_SOCK] * PAGE_SIZE);
5242
5243         seq_printf(m, "file_mapped %llu\n",
5244                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED] * PAGE_SIZE);
5245         seq_printf(m, "file_dirty %llu\n",
5246                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY] * PAGE_SIZE);
5247         seq_printf(m, "file_writeback %llu\n",
5248                    (u64)stat[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK] * PAGE_SIZE);
5249
5250         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5251                 struct mem_cgroup *mi;
5252                 unsigned long val = 0;
5253
5254                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5255                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
5256                 seq_printf(m, "%s %llu\n",
5257                            mem_cgroup_lru_names[i], (u64)val * PAGE_SIZE);
5258         }
5259
5260         seq_printf(m, "slab_reclaimable %llu\n",
5261                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_RECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5262         seq_printf(m, "slab_unreclaimable %llu\n",
5263                    (u64)stat[MEMCG_SLAB_UNRECLAIMABLE] * PAGE_SIZE);
5264
5265         /* Accumulated memory events */
5266
5267         seq_printf(m, "pgfault %lu\n",
5268                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
5269         seq_printf(m, "pgmajfault %lu\n",
5270                    events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
5271
5272         return 0;
5273 }
5274
5275 static struct cftype memory_files[] = {
5276         {
5277                 .name = "current",
5278                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5279                 .read_u64 = memory_current_read,
5280         },
5281         {
5282                 .name = "low",
5283                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5284                 .seq_show = memory_low_show,
5285                 .write = memory_low_write,
5286         },
5287         {
5288                 .name = "high",
5289                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5290                 .seq_show = memory_high_show,
5291                 .write = memory_high_write,
5292         },
5293         {
5294                 .name = "max",
5295                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5296                 .seq_show = memory_max_show,
5297                 .write = memory_max_write,
5298         },
5299         {
5300                 .name = "events",
5301                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5302                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5303                 .seq_show = memory_events_show,
5304         },
5305         {
5306                 .name = "stat",
5307                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5308                 .seq_show = memory_stat_show,
5309         },
5310         { }     /* terminate */
5311 };
5312
5313 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5314         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5315         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5316         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5317         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5318         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5319         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5320         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5321         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5322         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
5323         .bind = mem_cgroup_bind,
5324         .dfl_cftypes = memory_files,
5325         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5326         .early_init = 0,
5327 };
5328
5329 /**
5330  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5331  * @root: the highest ancestor to consider
5332  * @memcg: the memory cgroup to check
5333  *
5334  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5335  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5336  */
5337 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5338 {
5339         if (mem_cgroup_disabled())
5340                 return false;
5341
5342         /*
5343          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5344          * it's never low when looked at directly, and it is not
5345          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5346          */
5347
5348         if (memcg == root_mem_cgroup)
5349                 return false;
5350
5351         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5352                 return false;
5353
5354         while (memcg != root) {
5355                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5356
5357                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5358                         break;
5359
5360                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5361                         return false;
5362         }
5363         return true;
5364 }
5365
5366 /**
5367  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5368  * @page: page to charge
5369  * @mm: mm context of the victim
5370  * @gfp_mask: reclaim mode
5371  * @memcgp: charged memcg return
5372  * @compound: charge the page as compound or small page
5373  *
5374  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5375  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5376  *
5377  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5378  * Otherwise, an error code is returned.
5379  *
5380  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5381  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5382  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5383  */
5384 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5385                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5386                           bool compound)
5387 {
5388         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5389         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5390         int ret = 0;
5391
5392         if (mem_cgroup_disabled())
5393                 goto out;
5394
5395         if (PageSwapCache(page)) {
5396                 /*
5397                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5398                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5399                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5400                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5401                  * in turn serializes uncharging.
5402                  */
5403                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5404                 if (page->mem_cgroup)
5405                         goto out;
5406
5407                 if (do_swap_account) {
5408                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5409                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5410
5411                         rcu_read_lock();
5412                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5413                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5414                                 memcg = NULL;
5415                         rcu_read_unlock();
5416                 }
5417         }
5418
5419         if (!memcg)
5420                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5421
5422         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5423
5424         css_put(&memcg->css);
5425 out:
5426         *memcgp = memcg;
5427         return ret;
5428 }
5429
5430 /**
5431  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5432  * @page: page to charge
5433  * @memcg: memcg to charge the page to
5434  * @lrucare: page might be on LRU already
5435  * @compound: charge the page as compound or small page
5436  *
5437  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5438  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5439  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5440  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5441  *
5442  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5443  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5444  *
5445  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5446  */
5447 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5448                               bool lrucare, bool compound)
5449 {
5450         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5451
5452         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5453         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5454
5455         if (mem_cgroup_disabled())
5456                 return;
5457         /*
5458          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5459          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5460          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5461          */
5462         if (!memcg)
5463                 return;
5464
5465         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5466
5467         local_irq_disable();
5468         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5469         memcg_check_events(memcg, page);
5470         local_irq_enable();
5471
5472         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
5473                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5474                 /*
5475                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5476                  * let's not wait for it.  The page already received a
5477                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5478                  */
5479                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5480         }
5481 }
5482
5483 /**
5484  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5485  * @page: page to charge
5486  * @memcg: memcg to charge the page to
5487  * @compound: charge the page as compound or small page
5488  *
5489  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5490  */
5491 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5492                 bool compound)
5493 {
5494         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5495
5496         if (mem_cgroup_disabled())
5497                 return;
5498         /*
5499          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5500          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5501          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5502          */
5503         if (!memcg)
5504                 return;
5505
5506         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5507 }
5508
5509 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5510                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5511                            unsigned long nr_huge, unsigned long nr_kmem,
5512                            struct page *dummy_page)
5513 {
5514         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file + nr_kmem;
5515         unsigned long flags;
5516
5517         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5518                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5519                 if (do_memsw_account())
5520                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5521                 if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && nr_kmem)
5522                         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_kmem);
5523                 memcg_oom_recover(memcg);
5524         }
5525
5526         local_irq_save(flags);
5527         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5528         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5529         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5530         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5531         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5532         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5533         local_irq_restore(flags);
5534
5535         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5536                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5537 }
5538
5539 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5540 {
5541         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5542         unsigned long nr_anon = 0;
5543         unsigned long nr_file = 0;
5544         unsigned long nr_huge = 0;
5545         unsigned long nr_kmem = 0;
5546         unsigned long pgpgout = 0;
5547         struct list_head *next;
5548         struct page *page;
5549
5550         /*
5551          * Note that the list can be a single page->lru; hence the
5552          * do-while loop instead of a simple list_for_each_entry().
5553          */
5554         next = page_list->next;
5555         do {
5556                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5557                 next = page->lru.next;
5558
5559                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5560                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5561
5562                 if (!page->mem_cgroup)
5563                         continue;
5564
5565                 /*
5566                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5567                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5568                  * exclusive access to the page.
5569                  */
5570
5571                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5572                         if (memcg) {
5573                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5574                                                nr_huge, nr_kmem, page);
5575                                 pgpgout = nr_anon = nr_file =
5576                                         nr_huge = nr_kmem = 0;
5577                         }
5578                         memcg = page->mem_cgroup;
5579                 }
5580
5581                 if (!PageKmemcg(page)) {
5582                         unsigned int nr_pages = 1;
5583
5584                         if (PageTransHuge(page)) {
5585                                 nr_pages <<= compound_order(page);
5586                                 nr_huge += nr_pages;
5587                         }
5588                         if (PageAnon(page))
5589                                 nr_anon += nr_pages;
5590                         else
5591                                 nr_file += nr_pages;
5592                         pgpgout++;
5593                 } else
5594                         nr_kmem += 1 << compound_order(page);
5595
5596                 page->mem_cgroup = NULL;
5597         } while (next != page_list);
5598
5599         if (memcg)
5600                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5601                                nr_huge, nr_kmem, page);
5602 }
5603
5604 /**
5605  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5606  * @page: page to uncharge
5607  *
5608  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5609  * mem_cgroup_commit_charge().
5610  */
5611 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5612 {
5613         if (mem_cgroup_disabled())
5614                 return;
5615
5616         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5617         if (!page->mem_cgroup)
5618                 return;
5619
5620         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5621         uncharge_list(&page->lru);
5622 }
5623
5624 /**
5625  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5626  * @page_list: list of pages to uncharge
5627  *
5628  * Uncharge a list of pages previously charged with
5629  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5630  */
5631 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5632 {
5633         if (mem_cgroup_disabled())
5634                 return;
5635
5636         if (!list_empty(page_list))
5637                 uncharge_list(page_list);
5638 }
5639
5640 /**
5641  * mem_cgroup_migrate - charge a page's replacement
5642  * @oldpage: currently circulating page
5643  * @newpage: replacement page
5644  *
5645  * Charge @newpage as a replacement page for @oldpage. @oldpage will
5646  * be uncharged upon free.
5647  *
5648  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5649  */
5650 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage)
5651 {
5652         struct mem_cgroup *memcg;
5653         unsigned int nr_pages;
5654         bool compound;
5655         unsigned long flags;
5656
5657         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5658         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5659         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5660         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5661                        newpage);
5662
5663         if (mem_cgroup_disabled())
5664                 return;
5665
5666         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5667         if (newpage->mem_cgroup)
5668                 return;
5669
5670         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
5671         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5672         if (!memcg)
5673                 return;
5674
5675         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
5676         compound = PageTransHuge(newpage);
5677         nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(newpage) : 1;
5678
5679         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
5680         if (do_memsw_account())
5681                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
5682         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
5683
5684         commit_charge(newpage, memcg, false);
5685
5686         local_irq_save(flags);
5687         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, newpage, compound, nr_pages);
5688         memcg_check_events(memcg, newpage);
5689         local_irq_restore(flags);
5690 }
5691
5692 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
5693 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
5694
5695 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
5696 {
5697         struct mem_cgroup *memcg;
5698
5699         /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
5700          * filled. It won't however, necessarily happen from
5701          * process context. So the test for root memcg given
5702          * the current task's memcg won't help us in this case.
5703          *
5704          * Respecting the original socket's memcg is a better
5705          * decision in this case.
5706          */
5707         if (sk->sk_memcg) {
5708                 BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_memcg));
5709                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
5710                 return;
5711         }
5712
5713         rcu_read_lock();
5714         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
5715         if (memcg == root_mem_cgroup)
5716                 goto out;
5717         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
5718                 goto out;
5719         if (css_tryget_online(&memcg->css))
5720                 sk->sk_memcg = memcg;
5721 out:
5722         rcu_read_unlock();
5723 }
5724 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
5725
5726 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
5727 {
5728         WARN_ON(!sk->sk_memcg);
5729         css_put(&sk->sk_memcg->css);
5730 }
5731
5732 /**
5733  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
5734  * @memcg: memcg to charge
5735  * @nr_pages: number of pages to charge
5736  *
5737  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
5738  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
5739  */
5740 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5741 {
5742         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
5743
5744         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5745                 struct page_counter *fail;
5746
5747                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
5748                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
5749                         return true;
5750                 }
5751                 page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5752                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
5753                 return false;
5754         }
5755
5756         /* Don't block in the packet receive path */
5757         if (in_softirq())
5758                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
5759
5760         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5761
5762         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
5763                 return true;
5764
5765         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
5766         return false;
5767 }
5768
5769 /**
5770  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
5771  * @memcg - memcg to uncharge
5772  * @nr_pages - number of pages to uncharge
5773  */
5774 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5775 {
5776         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5777                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
5778                 return;
5779         }
5780
5781         this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEMCG_SOCK], nr_pages);
5782
5783         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5784         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5785 }
5786
5787 static int __init cgroup_memory(char *s)
5788 {
5789         char *token;
5790
5791         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
5792                 if (!*token)
5793                         continue;
5794                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
5795                         cgroup_memory_nosocket = true;
5796                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
5797                         cgroup_memory_nokmem = true;
5798         }
5799         return 0;
5800 }
5801 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
5802
5803 /*
5804  * subsys_initcall() for memory controller.
5805  *
5806  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
5807  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
5808  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
5809  * be initialized from here.
5810  */
5811 static int __init mem_cgroup_init(void)
5812 {
5813         int cpu, node;
5814
5815         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
5816
5817         for_each_possible_cpu(cpu)
5818                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5819                           drain_local_stock);
5820
5821         for_each_node(node) {
5822                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5823                 int zone;
5824
5825                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5826                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5827
5828                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
5829                         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
5830
5831                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
5832                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
5833                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
5834                 }
5835                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5836         }
5837
5838         return 0;
5839 }
5840 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5841
5842 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5843 /**
5844  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5845  * @page: page whose memsw charge to transfer
5846  * @entry: swap entry to move the charge to
5847  *
5848  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5849  */
5850 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5851 {
5852         struct mem_cgroup *memcg;
5853         unsigned short oldid;
5854
5855         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5856         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5857
5858         if (!do_memsw_account())
5859                 return;
5860
5861         memcg = page->mem_cgroup;
5862
5863         /* Readahead page, never charged */
5864         if (!memcg)
5865                 return;
5866
5867         mem_cgroup_id_get(memcg);
5868         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5869         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5870         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5871
5872         page->mem_cgroup = NULL;
5873
5874         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5875                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5876
5877         /*
5878          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
5879          * mapping->tree_lock lock which is taken with interrupts-off. It is
5880          * important here to have the interrupts disabled because it is the
5881          * only synchronisation we have for udpating the per-CPU variables.
5882          */
5883         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5884         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, false, -1);
5885         memcg_check_events(memcg, page);
5886
5887         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5888                 css_put(&memcg->css);
5889 }
5890
5891 /*
5892  * mem_cgroup_try_charge_swap - try charging a swap entry
5893  * @page: page being added to swap
5894  * @entry: swap entry to charge
5895  *
5896  * Try to charge @entry to the memcg that @page belongs to.
5897  *
5898  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
5899  */
5900 int mem_cgroup_try_charge_swap(struct page *page, swp_entry_t entry)
5901 {
5902         struct mem_cgroup *memcg;
5903         struct page_counter *counter;
5904         unsigned short oldid;
5905
5906         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) || !do_swap_account)
5907                 return 0;
5908
5909         memcg = page->mem_cgroup;
5910
5911         /* Readahead page, never charged */
5912         if (!memcg)
5913                 return 0;
5914
5915         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
5916             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, 1, &counter))
5917                 return -ENOMEM;
5918
5919         mem_cgroup_id_get(memcg);
5920         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5921         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5922         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5923
5924         return 0;
5925 }
5926
5927 /**
5928  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5929  * @entry: swap entry to uncharge
5930  *
5931  * Drop the swap charge associated with @entry.
5932  */
5933 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5934 {
5935         struct mem_cgroup *memcg;
5936         unsigned short id;
5937
5938         if (!do_swap_account)
5939                 return;
5940
5941         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5942         rcu_read_lock();
5943         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5944         if (memcg) {
5945                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5946                         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5947                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, 1);
5948                         else
5949                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5950                 }
5951                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5952                 mem_cgroup_id_put(memcg);
5953         }
5954         rcu_read_unlock();
5955 }
5956
5957 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
5958 {
5959         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
5960
5961         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5962                 return nr_swap_pages;
5963         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5964                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
5965                                       READ_ONCE(memcg->swap.limit) -
5966                                       page_counter_read(&memcg->swap));
5967         return nr_swap_pages;
5968 }
5969
5970 bool mem_cgroup_swap_full(struct page *page)
5971 {
5972         struct mem_cgroup *memcg;
5973
5974         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5975
5976         if (vm_swap_full())
5977                 return true;
5978         if (!do_swap_account || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5979                 return false;
5980
5981         memcg = page->mem_cgroup;
5982         if (!memcg)
5983                 return false;
5984
5985         for (; memcg != root_mem_cgroup; memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
5986                 if (page_counter_read(&memcg->swap) * 2 >= memcg->swap.limit)
5987                         return true;
5988
5989         return false;
5990 }
5991
5992 /* for remember boot option*/
5993 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
5994 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
5995 #else
5996 static int really_do_swap_account __initdata;
5997 #endif
5998
5999 static int __init enable_swap_account(char *s)
6000 {
6001         if (!strcmp(s, "1"))
6002                 really_do_swap_account = 1;
6003         else if (!strcmp(s, "0"))
6004                 really_do_swap_account = 0;
6005         return 1;
6006 }
6007 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6008
6009 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6010                              struct cftype *cft)
6011 {
6012         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6013
6014         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
6015 }
6016
6017 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
6018 {
6019         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
6020         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->swap.limit);
6021
6022         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
6023                 seq_puts(m, "max\n");
6024         else
6025                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
6026
6027         return 0;
6028 }
6029
6030 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
6031                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6032 {
6033         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6034         unsigned long max;
6035         int err;
6036
6037         buf = strstrip(buf);
6038         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
6039         if (err)
6040                 return err;
6041
6042         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
6043         err = page_counter_limit(&memcg->swap, max);
6044         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
6045         if (err)
6046                 return err;
6047
6048         return nbytes;
6049 }
6050
6051 static struct cftype swap_files[] = {
6052         {
6053                 .name = "swap.current",
6054                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6055                 .read_u64 = swap_current_read,
6056         },
6057         {
6058                 .name = "swap.max",
6059                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
6060                 .seq_show = swap_max_show,
6061                 .write = swap_max_write,
6062         },
6063         { }     /* terminate */
6064 };
6065
6066 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6067         {
6068                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6069                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6070                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6071         },
6072         {
6073                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6074                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6075                 .write = mem_cgroup_reset,
6076                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6077         },
6078         {
6079                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6080                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6081                 .write = mem_cgroup_write,
6082                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6083         },
6084         {
6085                 .name = "memsw.failcnt",
6086                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6087                 .write = mem_cgroup_reset,
6088                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6089         },
6090         { },    /* terminate */
6091 };
6092
6093 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6094 {
6095         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6096                 do_swap_account = 1;
6097                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6098                                                swap_files));
6099                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6100                                                   memsw_cgroup_files));
6101         }
6102         return 0;
6103 }
6104 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6105
6106 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */