writeback: implement memcg writeback domain based throttling
[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 "internal.h"
66 #include <net/sock.h>
67 #include <net/ip.h>
68 #include <net/tcp_memcontrol.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 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
79 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
80 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_root_css __read_mostly;
81
82 /* Whether the swap controller is active */
83 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
84 int do_swap_account __read_mostly;
85 #else
86 #define do_swap_account         0
87 #endif
88
89 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
90         "cache",
91         "rss",
92         "rss_huge",
93         "mapped_file",
94         "dirty",
95         "writeback",
96         "swap",
97 };
98
99 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
100         "pgpgin",
101         "pgpgout",
102         "pgfault",
103         "pgmajfault",
104 };
105
106 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
107         "inactive_anon",
108         "active_anon",
109         "inactive_file",
110         "active_file",
111         "unevictable",
112 };
113
114 /*
115  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
116  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
117  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
118  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
119  */
120 enum mem_cgroup_events_target {
121         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
122         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
123         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
124         MEM_CGROUP_NTARGETS,
125 };
126 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
127 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
128 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
129
130 struct mem_cgroup_stat_cpu {
131         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
132         unsigned long events[MEMCG_NR_EVENTS];
133         unsigned long nr_page_events;
134         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
135 };
136
137 struct reclaim_iter {
138         struct mem_cgroup *position;
139         /* scan generation, increased every round-trip */
140         unsigned int generation;
141 };
142
143 /*
144  * per-zone information in memory controller.
145  */
146 struct mem_cgroup_per_zone {
147         struct lruvec           lruvec;
148         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
149
150         struct reclaim_iter     iter[DEF_PRIORITY + 1];
151
152         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
153         unsigned long           usage_in_excess;/* Set to the value by which */
154                                                 /* the soft limit is exceeded*/
155         bool                    on_tree;
156         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
157                                                 /* use container_of        */
158 };
159
160 struct mem_cgroup_per_node {
161         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
162 };
163
164 /*
165  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
166  * their hierarchy representation
167  */
168
169 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
170         struct rb_root rb_root;
171         spinlock_t lock;
172 };
173
174 struct mem_cgroup_tree_per_node {
175         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
176 };
177
178 struct mem_cgroup_tree {
179         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
180 };
181
182 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
183
184 struct mem_cgroup_threshold {
185         struct eventfd_ctx *eventfd;
186         unsigned long threshold;
187 };
188
189 /* For threshold */
190 struct mem_cgroup_threshold_ary {
191         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
192         int current_threshold;
193         /* Size of entries[] */
194         unsigned int size;
195         /* Array of thresholds */
196         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
197 };
198
199 struct mem_cgroup_thresholds {
200         /* Primary thresholds array */
201         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
202         /*
203          * Spare threshold array.
204          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
205          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
206          */
207         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
208 };
209
210 /* for OOM */
211 struct mem_cgroup_eventfd_list {
212         struct list_head list;
213         struct eventfd_ctx *eventfd;
214 };
215
216 /*
217  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
218  */
219 struct mem_cgroup_event {
220         /*
221          * memcg which the event belongs to.
222          */
223         struct mem_cgroup *memcg;
224         /*
225          * eventfd to signal userspace about the event.
226          */
227         struct eventfd_ctx *eventfd;
228         /*
229          * Each of these stored in a list by the cgroup.
230          */
231         struct list_head list;
232         /*
233          * register_event() callback will be used to add new userspace
234          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
235          * on eventfd to send notification to userspace.
236          */
237         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
238                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
239         /*
240          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
241          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
242          * if you want provide notification functionality.
243          */
244         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
245                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
246         /*
247          * All fields below needed to unregister event when
248          * userspace closes eventfd.
249          */
250         poll_table pt;
251         wait_queue_head_t *wqh;
252         wait_queue_t wait;
253         struct work_struct remove;
254 };
255
256 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
257 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
258
259 /*
260  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
261  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
262  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
263  * to help the administrator determine what knobs to tune.
264  */
265 struct mem_cgroup {
266         struct cgroup_subsys_state css;
267
268         /* Accounted resources */
269         struct page_counter memory;
270         struct page_counter memsw;
271         struct page_counter kmem;
272
273         /* Normal memory consumption range */
274         unsigned long low;
275         unsigned long high;
276
277         unsigned long soft_limit;
278
279         /* vmpressure notifications */
280         struct vmpressure vmpressure;
281
282         /* css_online() has been completed */
283         int initialized;
284
285         /*
286          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
287          */
288         bool use_hierarchy;
289
290         bool            oom_lock;
291         atomic_t        under_oom;
292         atomic_t        oom_wakeups;
293
294         int     swappiness;
295         /* OOM-Killer disable */
296         int             oom_kill_disable;
297
298         /* protect arrays of thresholds */
299         struct mutex thresholds_lock;
300
301         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
302         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
303
304         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
305         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
306
307         /* For oom notifier event fd */
308         struct list_head oom_notify;
309
310         /*
311          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
312          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
313          */
314         unsigned long move_charge_at_immigrate;
315         /*
316          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
317          */
318         atomic_t                moving_account;
319         /* taken only while moving_account > 0 */
320         spinlock_t              move_lock;
321         struct task_struct      *move_lock_task;
322         unsigned long           move_lock_flags;
323         /*
324          * percpu counter.
325          */
326         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
327         spinlock_t pcp_counter_lock;
328
329 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
330         struct cg_proto tcp_mem;
331 #endif
332 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
333         /* Index in the kmem_cache->memcg_params.memcg_caches array */
334         int kmemcg_id;
335         bool kmem_acct_activated;
336         bool kmem_acct_active;
337 #endif
338
339         int last_scanned_node;
340 #if MAX_NUMNODES > 1
341         nodemask_t      scan_nodes;
342         atomic_t        numainfo_events;
343         atomic_t        numainfo_updating;
344 #endif
345
346 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
347         struct list_head cgwb_list;
348         struct wb_domain cgwb_domain;
349 #endif
350
351         /* List of events which userspace want to receive */
352         struct list_head event_list;
353         spinlock_t event_list_lock;
354
355         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
356         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
357 };
358
359 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
360 bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
361 {
362         return memcg->kmem_acct_active;
363 }
364 #endif
365
366 /* Stuffs for move charges at task migration. */
367 /*
368  * Types of charges to be moved.
369  */
370 #define MOVE_ANON       0x1U
371 #define MOVE_FILE       0x2U
372 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
373
374 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
375 static struct move_charge_struct {
376         spinlock_t        lock; /* for from, to */
377         struct mem_cgroup *from;
378         struct mem_cgroup *to;
379         unsigned long flags;
380         unsigned long precharge;
381         unsigned long moved_charge;
382         unsigned long moved_swap;
383         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
384         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
385 } mc = {
386         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
387         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
388 };
389
390 /*
391  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
392  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
393  */
394 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
395 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
396
397 enum charge_type {
398         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
399         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
400         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
401         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
402         NR_CHARGE_TYPE,
403 };
404
405 /* for encoding cft->private value on file */
406 enum res_type {
407         _MEM,
408         _MEMSWAP,
409         _OOM_TYPE,
410         _KMEM,
411 };
412
413 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
414 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
415 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
416 /* Used for OOM nofiier */
417 #define OOM_CONTROL             (0)
418
419 /*
420  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
421  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
422  * appearing has to hold it as well.
423  */
424 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
425
426 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
427 {
428         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
429 }
430
431 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
432 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
433 {
434         if (!memcg)
435                 memcg = root_mem_cgroup;
436         return &memcg->vmpressure;
437 }
438
439 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
440 {
441         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
442 }
443
444 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
445 {
446         return (memcg == root_mem_cgroup);
447 }
448
449 /*
450  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
451  * an unsigned short.
452  */
453 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
454
455 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
456 {
457         return memcg->css.id;
458 }
459
460 /*
461  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
462  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling
463  * css_tryget_online() if the mem_cgroup is used for charging. (dropping
464  * refcnt from swap can be called against removed memcg.)
465  */
466 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
467 {
468         struct cgroup_subsys_state *css;
469
470         css = css_from_id(id, &memory_cgrp_subsys);
471         return mem_cgroup_from_css(css);
472 }
473
474 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
475 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
476
477 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
478 {
479         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
480                 struct mem_cgroup *memcg;
481                 struct cg_proto *cg_proto;
482
483                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
484
485                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
486                  * filled. It won't however, necessarily happen from
487                  * process context. So the test for root memcg given
488                  * the current task's memcg won't help us in this case.
489                  *
490                  * Respecting the original socket's memcg is a better
491                  * decision in this case.
492                  */
493                 if (sk->sk_cgrp) {
494                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
495                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
496                         return;
497                 }
498
499                 rcu_read_lock();
500                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
501                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
502                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
503                     memcg_proto_active(cg_proto) &&
504                     css_tryget_online(&memcg->css)) {
505                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
506                 }
507                 rcu_read_unlock();
508         }
509 }
510 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
511
512 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
513 {
514         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
515                 struct mem_cgroup *memcg;
516                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
517                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
518                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
519         }
520 }
521
522 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
523 {
524         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
525                 return NULL;
526
527         return &memcg->tcp_mem;
528 }
529 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
530
531 #endif
532
533 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
534 /*
535  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
536  * The main reason for not using cgroup id for this:
537  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
538  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
539  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
540  *  200 entry array for that.
541  *
542  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
543  * will double each time we have to increase it.
544  */
545 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
546 int memcg_nr_cache_ids;
547
548 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
549 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
550
551 void memcg_get_cache_ids(void)
552 {
553         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
554 }
555
556 void memcg_put_cache_ids(void)
557 {
558         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
559 }
560
561 /*
562  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
563  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
564  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
565  * tunable, but that is strictly not necessary.
566  *
567  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
568  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
569  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
570  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
571  * increase ours as well if it increases.
572  */
573 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
574 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
575
576 /*
577  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
578  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
579  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
580  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
581  */
582 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
583 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
584
585 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
586
587 static struct mem_cgroup_per_zone *
588 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
589 {
590         int nid = zone_to_nid(zone);
591         int zid = zone_idx(zone);
592
593         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
594 }
595
596 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
597 {
598         return &memcg->css;
599 }
600
601 /**
602  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
603  * @page: page of interest
604  *
605  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
606  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
607  * until it is released.
608  *
609  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
610  * is returned.
611  *
612  * XXX: The above description of behavior on the default hierarchy isn't
613  * strictly true yet as replace_page_cache_page() can modify the
614  * association before @page is released even on the default hierarchy;
615  * however, the current and planned usages don't mix the the two functions
616  * and replace_page_cache_page() will soon be updated to make the invariant
617  * actually true.
618  */
619 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
620 {
621         struct mem_cgroup *memcg;
622
623         rcu_read_lock();
624
625         memcg = page->mem_cgroup;
626
627         if (!memcg || !cgroup_on_dfl(memcg->css.cgroup))
628                 memcg = root_mem_cgroup;
629
630         rcu_read_unlock();
631         return &memcg->css;
632 }
633
634 static struct mem_cgroup_per_zone *
635 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
636 {
637         int nid = page_to_nid(page);
638         int zid = page_zonenum(page);
639
640         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
641 }
642
643 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
644 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
645 {
646         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
647 }
648
649 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
650 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
651 {
652         int nid = page_to_nid(page);
653         int zid = page_zonenum(page);
654
655         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
656 }
657
658 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
659                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
660                                          unsigned long new_usage_in_excess)
661 {
662         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
663         struct rb_node *parent = NULL;
664         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
665
666         if (mz->on_tree)
667                 return;
668
669         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
670         if (!mz->usage_in_excess)
671                 return;
672         while (*p) {
673                 parent = *p;
674                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
675                                         tree_node);
676                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
677                         p = &(*p)->rb_left;
678                 /*
679                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
680                  * limit by the same amount
681                  */
682                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
683                         p = &(*p)->rb_right;
684         }
685         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
686         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
687         mz->on_tree = true;
688 }
689
690 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
691                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
692 {
693         if (!mz->on_tree)
694                 return;
695         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
696         mz->on_tree = false;
697 }
698
699 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
700                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
701 {
702         unsigned long flags;
703
704         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
705         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
706         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
707 }
708
709 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
710 {
711         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
712         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
713         unsigned long excess = 0;
714
715         if (nr_pages > soft_limit)
716                 excess = nr_pages - soft_limit;
717
718         return excess;
719 }
720
721 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
722 {
723         unsigned long excess;
724         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
725         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
726
727         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
728         /*
729          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
730          * because their event counter is not touched.
731          */
732         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
733                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
734                 excess = soft_limit_excess(memcg);
735                 /*
736                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
737                  * mem is over its softlimit.
738                  */
739                 if (excess || mz->on_tree) {
740                         unsigned long flags;
741
742                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
743                         /* if on-tree, remove it */
744                         if (mz->on_tree)
745                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
746                         /*
747                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
748                          * If excess is 0, no tree ops.
749                          */
750                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
751                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
752                 }
753         }
754 }
755
756 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
757 {
758         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
759         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
760         int nid, zid;
761
762         for_each_node(nid) {
763                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
764                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
765                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
766                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
767                 }
768         }
769 }
770
771 static struct mem_cgroup_per_zone *
772 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
773 {
774         struct rb_node *rightmost = NULL;
775         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
776
777 retry:
778         mz = NULL;
779         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
780         if (!rightmost)
781                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
782
783         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
784         /*
785          * Remove the node now but someone else can add it back,
786          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
787          * position in the tree.
788          */
789         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
790         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
791             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
792                 goto retry;
793 done:
794         return mz;
795 }
796
797 static struct mem_cgroup_per_zone *
798 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
799 {
800         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
801
802         spin_lock_irq(&mctz->lock);
803         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
804         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
805         return mz;
806 }
807
808 /*
809  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
810  *
811  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
812  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
813  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
814  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
815  *
816  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
817  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
818  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
819  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
820  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
821  *
822  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
823  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
824  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
825  * implemented.
826  */
827 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
828                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
829 {
830         long val = 0;
831         int cpu;
832
833         for_each_possible_cpu(cpu)
834                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
835         return val;
836 }
837
838 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
839                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
840 {
841         unsigned long val = 0;
842         int cpu;
843
844         for_each_possible_cpu(cpu)
845                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
846         return val;
847 }
848
849 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
850                                          struct page *page,
851                                          int nr_pages)
852 {
853         /*
854          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
855          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
856          */
857         if (PageAnon(page))
858                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
859                                 nr_pages);
860         else
861                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
862                                 nr_pages);
863
864         if (PageTransHuge(page))
865                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
866                                 nr_pages);
867
868         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
869         if (nr_pages > 0)
870                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
871         else {
872                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
873                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
874         }
875
876         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
877 }
878
879 unsigned long mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
880 {
881         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
882
883         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
884         return mz->lru_size[lru];
885 }
886
887 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
888                                                   int nid,
889                                                   unsigned int lru_mask)
890 {
891         unsigned long nr = 0;
892         int zid;
893
894         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
895
896         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
897                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
898                 enum lru_list lru;
899
900                 for_each_lru(lru) {
901                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
902                                 continue;
903                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
904                         nr += mz->lru_size[lru];
905                 }
906         }
907         return nr;
908 }
909
910 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
911                         unsigned int lru_mask)
912 {
913         unsigned long nr = 0;
914         int nid;
915
916         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
917                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
918         return nr;
919 }
920
921 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
922                                        enum mem_cgroup_events_target target)
923 {
924         unsigned long val, next;
925
926         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
927         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
928         /* from time_after() in jiffies.h */
929         if ((long)next - (long)val < 0) {
930                 switch (target) {
931                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
932                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
933                         break;
934                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
935                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
936                         break;
937                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
938                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
939                         break;
940                 default:
941                         break;
942                 }
943                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
944                 return true;
945         }
946         return false;
947 }
948
949 /*
950  * Check events in order.
951  *
952  */
953 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
954 {
955         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
956         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
957                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
958                 bool do_softlimit;
959                 bool do_numainfo __maybe_unused;
960
961                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
962                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
963 #if MAX_NUMNODES > 1
964                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
965                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
966 #endif
967                 mem_cgroup_threshold(memcg);
968                 if (unlikely(do_softlimit))
969                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
970 #if MAX_NUMNODES > 1
971                 if (unlikely(do_numainfo))
972                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
973 #endif
974         }
975 }
976
977 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
978 {
979         /*
980          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
981          * if it races with swapoff, page migration, etc.
982          * So this can be called with p == NULL.
983          */
984         if (unlikely(!p))
985                 return NULL;
986
987         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
988 }
989
990 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
991 {
992         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
993
994         rcu_read_lock();
995         do {
996                 /*
997                  * Page cache insertions can happen withou an
998                  * actual mm context, e.g. during disk probing
999                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
1000                  */
1001                 if (unlikely(!mm))
1002                         memcg = root_mem_cgroup;
1003                 else {
1004                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1005                         if (unlikely(!memcg))
1006                                 memcg = root_mem_cgroup;
1007                 }
1008         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
1009         rcu_read_unlock();
1010         return memcg;
1011 }
1012
1013 /**
1014  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1015  * @root: hierarchy root
1016  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1017  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1018  *
1019  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1020  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1021  *
1022  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1023  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1024  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1025  *
1026  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1027  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1028  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1029  */
1030 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1031                                    struct mem_cgroup *prev,
1032                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1033 {
1034         struct reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1035         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1036         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1037         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1038
1039         if (mem_cgroup_disabled())
1040                 return NULL;
1041
1042         if (!root)
1043                 root = root_mem_cgroup;
1044
1045         if (prev && !reclaim)
1046                 pos = prev;
1047
1048         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1049                 if (prev)
1050                         goto out;
1051                 return root;
1052         }
1053
1054         rcu_read_lock();
1055
1056         if (reclaim) {
1057                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1058
1059                 mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
1060                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
1061
1062                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1063                         goto out_unlock;
1064
1065                 do {
1066                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1067                         /*
1068                          * A racing update may change the position and
1069                          * put the last reference, hence css_tryget(),
1070                          * or retry to see the updated position.
1071                          */
1072                 } while (pos && !css_tryget(&pos->css));
1073         }
1074
1075         if (pos)
1076                 css = &pos->css;
1077
1078         for (;;) {
1079                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1080                 if (!css) {
1081                         /*
1082                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1083                          * new one might jump in right at the end of
1084                          * the hierarchy - make sure they see at least
1085                          * one group and restart from the beginning.
1086                          */
1087                         if (!prev)
1088                                 continue;
1089                         break;
1090                 }
1091
1092                 /*
1093                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1094                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1095                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1096                  */
1097                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1098
1099                 if (css == &root->css)
1100                         break;
1101
1102                 if (css_tryget(css)) {
1103                         /*
1104                          * Make sure the memcg is initialized:
1105                          * mem_cgroup_css_online() orders the the
1106                          * initialization against setting the flag.
1107                          */
1108                         if (smp_load_acquire(&memcg->initialized))
1109                                 break;
1110
1111                         css_put(css);
1112                 }
1113
1114                 memcg = NULL;
1115         }
1116
1117         if (reclaim) {
1118                 if (cmpxchg(&iter->position, pos, memcg) == pos) {
1119                         if (memcg)
1120                                 css_get(&memcg->css);
1121                         if (pos)
1122                                 css_put(&pos->css);
1123                 }
1124
1125                 /*
1126                  * pairs with css_tryget when dereferencing iter->position
1127                  * above.
1128                  */
1129                 if (pos)
1130                         css_put(&pos->css);
1131
1132                 if (!memcg)
1133                         iter->generation++;
1134                 else if (!prev)
1135                         reclaim->generation = iter->generation;
1136         }
1137
1138 out_unlock:
1139         rcu_read_unlock();
1140 out:
1141         if (prev && prev != root)
1142                 css_put(&prev->css);
1143
1144         return memcg;
1145 }
1146
1147 /**
1148  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1149  * @root: hierarchy root
1150  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1151  */
1152 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1153                            struct mem_cgroup *prev)
1154 {
1155         if (!root)
1156                 root = root_mem_cgroup;
1157         if (prev && prev != root)
1158                 css_put(&prev->css);
1159 }
1160
1161 /*
1162  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1163  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1164  * be used for reference counting.
1165  */
1166 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1167         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1168              iter != NULL;                              \
1169              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1170
1171 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1172         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1173              iter != NULL;                              \
1174              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1175
1176 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1177 {
1178         struct mem_cgroup *memcg;
1179
1180         rcu_read_lock();
1181         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1182         if (unlikely(!memcg))
1183                 goto out;
1184
1185         switch (idx) {
1186         case PGFAULT:
1187                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1188                 break;
1189         case PGMAJFAULT:
1190                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1191                 break;
1192         default:
1193                 BUG();
1194         }
1195 out:
1196         rcu_read_unlock();
1197 }
1198 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1199
1200 /**
1201  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1202  * @zone: zone of the wanted lruvec
1203  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1204  *
1205  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1206  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1207  * is disabled.
1208  */
1209 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1210                                       struct mem_cgroup *memcg)
1211 {
1212         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1213         struct lruvec *lruvec;
1214
1215         if (mem_cgroup_disabled()) {
1216                 lruvec = &zone->lruvec;
1217                 goto out;
1218         }
1219
1220         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
1221         lruvec = &mz->lruvec;
1222 out:
1223         /*
1224          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1225          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1226          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1227          */
1228         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1229                 lruvec->zone = zone;
1230         return lruvec;
1231 }
1232
1233 /**
1234  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1235  * @page: the page
1236  * @zone: zone of the page
1237  *
1238  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1239  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1240  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1241  */
1242 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1243 {
1244         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1245         struct mem_cgroup *memcg;
1246         struct lruvec *lruvec;
1247
1248         if (mem_cgroup_disabled()) {
1249                 lruvec = &zone->lruvec;
1250                 goto out;
1251         }
1252
1253         memcg = page->mem_cgroup;
1254         /*
1255          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1256          * possibly migrated - before they are charged.
1257          */
1258         if (!memcg)
1259                 memcg = root_mem_cgroup;
1260
1261         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1262         lruvec = &mz->lruvec;
1263 out:
1264         /*
1265          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1266          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1267          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1268          */
1269         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1270                 lruvec->zone = zone;
1271         return lruvec;
1272 }
1273
1274 /**
1275  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1276  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1277  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1278  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1279  *
1280  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1281  * lru list.
1282  */
1283 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1284                                 int nr_pages)
1285 {
1286         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1287         unsigned long *lru_size;
1288
1289         if (mem_cgroup_disabled())
1290                 return;
1291
1292         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1293         lru_size = mz->lru_size + lru;
1294         *lru_size += nr_pages;
1295         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1296 }
1297
1298 bool mem_cgroup_is_descendant(struct mem_cgroup *memcg, struct mem_cgroup *root)
1299 {
1300         if (root == memcg)
1301                 return true;
1302         if (!root->use_hierarchy)
1303                 return false;
1304         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root->css.cgroup);
1305 }
1306
1307 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1308 {
1309         struct mem_cgroup *task_memcg;
1310         struct task_struct *p;
1311         bool ret;
1312
1313         p = find_lock_task_mm(task);
1314         if (p) {
1315                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1316                 task_unlock(p);
1317         } else {
1318                 /*
1319                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1320                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1321                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1322                  */
1323                 rcu_read_lock();
1324                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1325                 css_get(&task_memcg->css);
1326                 rcu_read_unlock();
1327         }
1328         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1329         css_put(&task_memcg->css);
1330         return ret;
1331 }
1332
1333 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1334 {
1335         unsigned long inactive_ratio;
1336         unsigned long inactive;
1337         unsigned long active;
1338         unsigned long gb;
1339
1340         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1341         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1342
1343         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1344         if (gb)
1345                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1346         else
1347                 inactive_ratio = 1;
1348
1349         return inactive * inactive_ratio < active;
1350 }
1351
1352 bool mem_cgroup_lruvec_online(struct lruvec *lruvec)
1353 {
1354         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1355         struct mem_cgroup *memcg;
1356
1357         if (mem_cgroup_disabled())
1358                 return true;
1359
1360         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1361         memcg = mz->memcg;
1362
1363         return !!(memcg->css.flags & CSS_ONLINE);
1364 }
1365
1366 #define mem_cgroup_from_counter(counter, member)        \
1367         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1368
1369 /**
1370  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1371  * @memcg: the memory cgroup
1372  *
1373  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1374  * pages.
1375  */
1376 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1377 {
1378         unsigned long margin = 0;
1379         unsigned long count;
1380         unsigned long limit;
1381
1382         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1383         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1384         if (count < limit)
1385                 margin = limit - count;
1386
1387         if (do_swap_account) {
1388                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1389                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1390                 if (count <= limit)
1391                         margin = min(margin, limit - count);
1392         }
1393
1394         return margin;
1395 }
1396
1397 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1398 {
1399         /* root ? */
1400         if (mem_cgroup_disabled() || !memcg->css.parent)
1401                 return vm_swappiness;
1402
1403         return memcg->swappiness;
1404 }
1405
1406 /*
1407  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1408  *
1409  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1410  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1411  * caused by "move".
1412  */
1413 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1414 {
1415         struct mem_cgroup *from;
1416         struct mem_cgroup *to;
1417         bool ret = false;
1418         /*
1419          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1420          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1421          */
1422         spin_lock(&mc.lock);
1423         from = mc.from;
1424         to = mc.to;
1425         if (!from)
1426                 goto unlock;
1427
1428         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1429                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1430 unlock:
1431         spin_unlock(&mc.lock);
1432         return ret;
1433 }
1434
1435 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1436 {
1437         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1438                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1439                         DEFINE_WAIT(wait);
1440                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1441                         /* moving charge context might have finished. */
1442                         if (mc.moving_task)
1443                                 schedule();
1444                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1445                         return true;
1446                 }
1447         }
1448         return false;
1449 }
1450
1451 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1452 /**
1453  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1454  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1455  * @p: Task that is going to be killed
1456  *
1457  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1458  * enabled
1459  */
1460 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1461 {
1462         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1463         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1464         struct mem_cgroup *iter;
1465         unsigned int i;
1466
1467         mutex_lock(&oom_info_lock);
1468         rcu_read_lock();
1469
1470         if (p) {
1471                 pr_info("Task in ");
1472                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1473                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1474         } else {
1475                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1476         }
1477
1478         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1479         pr_cont("\n");
1480
1481         rcu_read_unlock();
1482
1483         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1484                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1485                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1486         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1487                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1488                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1489         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1490                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1491                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1492
1493         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1494                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1495                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1496                 pr_cont(":");
1497
1498                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1499                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1500                                 continue;
1501                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1502                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1503                 }
1504
1505                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1506                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1507                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1508
1509                 pr_cont("\n");
1510         }
1511         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1512 }
1513
1514 /*
1515  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1516  * 1(self count) if no children.
1517  */
1518 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1519 {
1520         int num = 0;
1521         struct mem_cgroup *iter;
1522
1523         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1524                 num++;
1525         return num;
1526 }
1527
1528 /*
1529  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1530  */
1531 static unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1532 {
1533         unsigned long limit;
1534
1535         limit = memcg->memory.limit;
1536         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1537                 unsigned long memsw_limit;
1538
1539                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1540                 limit = min(limit + total_swap_pages, memsw_limit);
1541         }
1542         return limit;
1543 }
1544
1545 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1546                                      int order)
1547 {
1548         struct mem_cgroup *iter;
1549         unsigned long chosen_points = 0;
1550         unsigned long totalpages;
1551         unsigned int points = 0;
1552         struct task_struct *chosen = NULL;
1553
1554         /*
1555          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1556          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1557          * quickly exit and free its memory.
1558          */
1559         if (fatal_signal_pending(current) || task_will_free_mem(current)) {
1560                 mark_tsk_oom_victim(current);
1561                 return;
1562         }
1563
1564         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL, memcg);
1565         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) ? : 1;
1566         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1567                 struct css_task_iter it;
1568                 struct task_struct *task;
1569
1570                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1571                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1572                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1573                                                         false)) {
1574                         case OOM_SCAN_SELECT:
1575                                 if (chosen)
1576                                         put_task_struct(chosen);
1577                                 chosen = task;
1578                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1579                                 get_task_struct(chosen);
1580                                 /* fall through */
1581                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1582                                 continue;
1583                         case OOM_SCAN_ABORT:
1584                                 css_task_iter_end(&it);
1585                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1586                                 if (chosen)
1587                                         put_task_struct(chosen);
1588                                 return;
1589                         case OOM_SCAN_OK:
1590                                 break;
1591                         };
1592                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1593                         if (!points || points < chosen_points)
1594                                 continue;
1595                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1596                         if (points == chosen_points &&
1597                             thread_group_leader(chosen))
1598                                 continue;
1599
1600                         if (chosen)
1601                                 put_task_struct(chosen);
1602                         chosen = task;
1603                         chosen_points = points;
1604                         get_task_struct(chosen);
1605                 }
1606                 css_task_iter_end(&it);
1607         }
1608
1609         if (!chosen)
1610                 return;
1611         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1612         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1613                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1614 }
1615
1616 #if MAX_NUMNODES > 1
1617
1618 /**
1619  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1620  * @memcg: the target memcg
1621  * @nid: the node ID to be checked.
1622  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1623  *
1624  * This function returns whether the specified memcg contains any
1625  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1626  * pages in the node.
1627  */
1628 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1629                 int nid, bool noswap)
1630 {
1631         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1632                 return true;
1633         if (noswap || !total_swap_pages)
1634                 return false;
1635         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1636                 return true;
1637         return false;
1638
1639 }
1640
1641 /*
1642  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1643  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1644  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1645  *
1646  */
1647 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1648 {
1649         int nid;
1650         /*
1651          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1652          * pagein/pageout changes since the last update.
1653          */
1654         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1655                 return;
1656         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1657                 return;
1658
1659         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1660         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1661
1662         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1663
1664                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1665                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1666         }
1667
1668         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1669         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1670 }
1671
1672 /*
1673  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1674  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1675  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1676  *
1677  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1678  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1679  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1680  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1681  *
1682  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1683  */
1684 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1685 {
1686         int node;
1687
1688         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1689         node = memcg->last_scanned_node;
1690
1691         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1692         if (node == MAX_NUMNODES)
1693                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1694         /*
1695          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1696          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1697          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1698          * we use curret node.
1699          */
1700         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1701                 node = numa_node_id();
1702
1703         memcg->last_scanned_node = node;
1704         return node;
1705 }
1706 #else
1707 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1708 {
1709         return 0;
1710 }
1711 #endif
1712
1713 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1714                                    struct zone *zone,
1715                                    gfp_t gfp_mask,
1716                                    unsigned long *total_scanned)
1717 {
1718         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1719         int total = 0;
1720         int loop = 0;
1721         unsigned long excess;
1722         unsigned long nr_scanned;
1723         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1724                 .zone = zone,
1725                 .priority = 0,
1726         };
1727
1728         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1729
1730         while (1) {
1731                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1732                 if (!victim) {
1733                         loop++;
1734                         if (loop >= 2) {
1735                                 /*
1736                                  * If we have not been able to reclaim
1737                                  * anything, it might because there are
1738                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1739                                  */
1740                                 if (!total)
1741                                         break;
1742                                 /*
1743                                  * We want to do more targeted reclaim.
1744                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1745                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1746                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1747                                  */
1748                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1749                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1750                                         break;
1751                         }
1752                         continue;
1753                 }
1754                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1755                                                      zone, &nr_scanned);
1756                 *total_scanned += nr_scanned;
1757                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1758                         break;
1759         }
1760         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1761         return total;
1762 }
1763
1764 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1765 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1766         .name = "memcg_oom_lock",
1767 };
1768 #endif
1769
1770 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1771
1772 /*
1773  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1774  * If someone is running, return false.
1775  */
1776 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1777 {
1778         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1779
1780         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1781
1782         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1783                 if (iter->oom_lock) {
1784                         /*
1785                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1786                          * so we cannot give a lock.
1787                          */
1788                         failed = iter;
1789                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1790                         break;
1791                 } else
1792                         iter->oom_lock = true;
1793         }
1794
1795         if (failed) {
1796                 /*
1797                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1798                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1799                  */
1800                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1801                         if (iter == failed) {
1802                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1803                                 break;
1804                         }
1805                         iter->oom_lock = false;
1806                 }
1807         } else
1808                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1809
1810         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1811
1812         return !failed;
1813 }
1814
1815 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1816 {
1817         struct mem_cgroup *iter;
1818
1819         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1820         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1821         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1822                 iter->oom_lock = false;
1823         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1824 }
1825
1826 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1827 {
1828         struct mem_cgroup *iter;
1829
1830         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1831                 atomic_inc(&iter->under_oom);
1832 }
1833
1834 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1835 {
1836         struct mem_cgroup *iter;
1837
1838         /*
1839          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1840          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1841          * atomic_add_unless() here.
1842          */
1843         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1844                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
1845 }
1846
1847 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1848
1849 struct oom_wait_info {
1850         struct mem_cgroup *memcg;
1851         wait_queue_t    wait;
1852 };
1853
1854 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1855         unsigned mode, int sync, void *arg)
1856 {
1857         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1858         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1859         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1860
1861         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1862         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1863
1864         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1865             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1866                 return 0;
1867         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1868 }
1869
1870 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1871 {
1872         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
1873         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
1874         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1875 }
1876
1877 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1878 {
1879         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
1880                 memcg_wakeup_oom(memcg);
1881 }
1882
1883 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1884 {
1885         if (!current->memcg_oom.may_oom)
1886                 return;
1887         /*
1888          * We are in the middle of the charge context here, so we
1889          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1890          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1891          *
1892          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1893          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1894          * invocation might not even be necessary.
1895          *
1896          * That's why we don't do anything here except remember the
1897          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1898          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1899          * and when we know whether the fault was overall successful.
1900          */
1901         css_get(&memcg->css);
1902         current->memcg_oom.memcg = memcg;
1903         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
1904         current->memcg_oom.order = order;
1905 }
1906
1907 /**
1908  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1909  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1910  *
1911  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1912  * handler was enabled.
1913  *
1914  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1915  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1916  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1917  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1918  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1919  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1920  *
1921  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1922  * completed, %false otherwise.
1923  */
1924 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1925 {
1926         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
1927         struct oom_wait_info owait;
1928         bool locked;
1929
1930         /* OOM is global, do not handle */
1931         if (!memcg)
1932                 return false;
1933
1934         if (!handle || oom_killer_disabled)
1935                 goto cleanup;
1936
1937         owait.memcg = memcg;
1938         owait.wait.flags = 0;
1939         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1940         owait.wait.private = current;
1941         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1942
1943         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1944         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1945
1946         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1947
1948         if (locked)
1949                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1950
1951         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1952                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1953                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1954                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
1955                                          current->memcg_oom.order);
1956         } else {
1957                 schedule();
1958                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1959                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1960         }
1961
1962         if (locked) {
1963                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1964                 /*
1965                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1966                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1967                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1968                  */
1969                 memcg_oom_recover(memcg);
1970         }
1971 cleanup:
1972         current->memcg_oom.memcg = NULL;
1973         css_put(&memcg->css);
1974         return true;
1975 }
1976
1977 /**
1978  * mem_cgroup_begin_page_stat - begin a page state statistics transaction
1979  * @page: page that is going to change accounted state
1980  *
1981  * This function must mark the beginning of an accounted page state
1982  * change to prevent double accounting when the page is concurrently
1983  * being moved to another memcg:
1984  *
1985  *   memcg = mem_cgroup_begin_page_stat(page);
1986  *   if (TestClearPageState(page))
1987  *     mem_cgroup_update_page_stat(memcg, state, -1);
1988  *   mem_cgroup_end_page_stat(memcg);
1989  */
1990 struct mem_cgroup *mem_cgroup_begin_page_stat(struct page *page)
1991 {
1992         struct mem_cgroup *memcg;
1993         unsigned long flags;
1994
1995         /*
1996          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1997          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1998          * because page moving starts with an RCU grace period.
1999          *
2000          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
2001          * the page state that is going to change is the only thing
2002          * preventing the page from being uncharged.
2003          * E.g. end-writeback clearing PageWriteback(), which allows
2004          * migration to go ahead and uncharge the page before the
2005          * account transaction might be complete.
2006          */
2007         rcu_read_lock();
2008
2009         if (mem_cgroup_disabled())
2010                 return NULL;
2011 again:
2012         memcg = page->mem_cgroup;
2013         if (unlikely(!memcg))
2014                 return NULL;
2015
2016         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2017                 return memcg;
2018
2019         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
2020         if (memcg != page->mem_cgroup) {
2021                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2022                 goto again;
2023         }
2024
2025         /*
2026          * When charge migration first begins, we can have locked and
2027          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
2028          * the task who has the lock for mem_cgroup_end_page_stat().
2029          */
2030         memcg->move_lock_task = current;
2031         memcg->move_lock_flags = flags;
2032
2033         return memcg;
2034 }
2035 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_begin_page_stat);
2036
2037 /**
2038  * mem_cgroup_end_page_stat - finish a page state statistics transaction
2039  * @memcg: the memcg that was accounted against
2040  */
2041 void mem_cgroup_end_page_stat(struct mem_cgroup *memcg)
2042 {
2043         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2044                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2045
2046                 memcg->move_lock_task = NULL;
2047                 memcg->move_lock_flags = 0;
2048
2049                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2050         }
2051
2052         rcu_read_unlock();
2053 }
2054 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_end_page_stat);
2055
2056 /**
2057  * mem_cgroup_update_page_stat - update page state statistics
2058  * @memcg: memcg to account against
2059  * @idx: page state item to account
2060  * @val: number of pages (positive or negative)
2061  *
2062  * See mem_cgroup_begin_page_stat() for locking requirements.
2063  */
2064 void mem_cgroup_update_page_stat(struct mem_cgroup *memcg,
2065                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2066 {
2067         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2068
2069         if (memcg)
2070                 this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2071 }
2072
2073 /*
2074  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2075  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2076  */
2077 #define CHARGE_BATCH    32U
2078 struct memcg_stock_pcp {
2079         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2080         unsigned int nr_pages;
2081         struct work_struct work;
2082         unsigned long flags;
2083 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2084 };
2085 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2086 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2087
2088 /**
2089  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2090  * @memcg: memcg to consume from.
2091  * @nr_pages: how many pages to charge.
2092  *
2093  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2094  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2095  * service an allocation will refill the stock.
2096  *
2097  * returns true if successful, false otherwise.
2098  */
2099 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2100 {
2101         struct memcg_stock_pcp *stock;
2102         bool ret = false;
2103
2104         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2105                 return ret;
2106
2107         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2108         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2109                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2110                 ret = true;
2111         }
2112         put_cpu_var(memcg_stock);
2113         return ret;
2114 }
2115
2116 /*
2117  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2118  */
2119 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2120 {
2121         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2122
2123         if (stock->nr_pages) {
2124                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2125                 if (do_swap_account)
2126                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2127                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2128                 stock->nr_pages = 0;
2129         }
2130         stock->cached = NULL;
2131 }
2132
2133 /*
2134  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2135  * a thread which is pinned to local cpu.
2136  */
2137 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2138 {
2139         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2140         drain_stock(stock);
2141         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2142 }
2143
2144 /*
2145  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2146  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2147  */
2148 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2149 {
2150         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2151
2152         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2153                 drain_stock(stock);
2154                 stock->cached = memcg;
2155         }
2156         stock->nr_pages += nr_pages;
2157         put_cpu_var(memcg_stock);
2158 }
2159
2160 /*
2161  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2162  * of the hierarchy under it.
2163  */
2164 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2165 {
2166         int cpu, curcpu;
2167
2168         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2169         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2170                 return;
2171         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2172         get_online_cpus();
2173         curcpu = get_cpu();
2174         for_each_online_cpu(cpu) {
2175                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2176                 struct mem_cgroup *memcg;
2177
2178                 memcg = stock->cached;
2179                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2180                         continue;
2181                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2182                         continue;
2183                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2184                         if (cpu == curcpu)
2185                                 drain_local_stock(&stock->work);
2186                         else
2187                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2188                 }
2189         }
2190         put_cpu();
2191         put_online_cpus();
2192         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2193 }
2194
2195 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2196                                         unsigned long action,
2197                                         void *hcpu)
2198 {
2199         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2200         struct memcg_stock_pcp *stock;
2201
2202         if (action == CPU_ONLINE)
2203                 return NOTIFY_OK;
2204
2205         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2206                 return NOTIFY_OK;
2207
2208         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2209         drain_stock(stock);
2210         return NOTIFY_OK;
2211 }
2212
2213 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2214                       unsigned int nr_pages)
2215 {
2216         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2217         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2218         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2219         struct page_counter *counter;
2220         unsigned long nr_reclaimed;
2221         bool may_swap = true;
2222         bool drained = false;
2223         int ret = 0;
2224
2225         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2226                 goto done;
2227 retry:
2228         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2229                 goto done;
2230
2231         if (!do_swap_account ||
2232             !page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2233                 if (!page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2234                         goto done_restock;
2235                 if (do_swap_account)
2236                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2237                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2238         } else {
2239                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2240                 may_swap = false;
2241         }
2242
2243         if (batch > nr_pages) {
2244                 batch = nr_pages;
2245                 goto retry;
2246         }
2247
2248         /*
2249          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2250          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2251          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2252          * free their memory.
2253          */
2254         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2255                      fatal_signal_pending(current) ||
2256                      current->flags & PF_EXITING))
2257                 goto bypass;
2258
2259         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2260                 goto nomem;
2261
2262         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2263                 goto nomem;
2264
2265         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
2266
2267         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2268                                                     gfp_mask, may_swap);
2269
2270         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2271                 goto retry;
2272
2273         if (!drained) {
2274                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2275                 drained = true;
2276                 goto retry;
2277         }
2278
2279         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2280                 goto nomem;
2281         /*
2282          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2283          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2284          * before killing the task.
2285          *
2286          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2287          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2288          * to regular pages anyway in case of failure.
2289          */
2290         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2291                 goto retry;
2292         /*
2293          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2294          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2295          */
2296         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2297                 goto retry;
2298
2299         if (nr_retries--)
2300                 goto retry;
2301
2302         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2303                 goto bypass;
2304
2305         if (fatal_signal_pending(current))
2306                 goto bypass;
2307
2308         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
2309
2310         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(nr_pages));
2311 nomem:
2312         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2313                 return -ENOMEM;
2314 bypass:
2315         return -EINTR;
2316
2317 done_restock:
2318         css_get_many(&memcg->css, batch);
2319         if (batch > nr_pages)
2320                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2321         /*
2322          * If the hierarchy is above the normal consumption range,
2323          * make the charging task trim their excess contribution.
2324          */
2325         do {
2326                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2327                         continue;
2328                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
2329                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2330         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2331 done:
2332         return ret;
2333 }
2334
2335 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2336 {
2337         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2338                 return;
2339
2340         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2341         if (do_swap_account)
2342                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2343
2344         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2345 }
2346
2347 /*
2348  * try_get_mem_cgroup_from_page - look up page's memcg association
2349  * @page: the page
2350  *
2351  * Look up, get a css reference, and return the memcg that owns @page.
2352  *
2353  * The page must be locked to prevent racing with swap-in and page
2354  * cache charges.  If coming from an unlocked page table, the caller
2355  * must ensure the page is on the LRU or this can race with charging.
2356  */
2357 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2358 {
2359         struct mem_cgroup *memcg;
2360         unsigned short id;
2361         swp_entry_t ent;
2362
2363         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
2364
2365         memcg = page->mem_cgroup;
2366         if (memcg) {
2367                 if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2368                         memcg = NULL;
2369         } else if (PageSwapCache(page)) {
2370                 ent.val = page_private(page);
2371                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2372                 rcu_read_lock();
2373                 memcg = mem_cgroup_from_id(id);
2374                 if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
2375                         memcg = NULL;
2376                 rcu_read_unlock();
2377         }
2378         return memcg;
2379 }
2380
2381 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2382 {
2383         struct zone *zone = page_zone(page);
2384
2385         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2386         if (PageLRU(page)) {
2387                 struct lruvec *lruvec;
2388
2389                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2390                 ClearPageLRU(page);
2391                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2392                 *isolated = 1;
2393         } else
2394                 *isolated = 0;
2395 }
2396
2397 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2398 {
2399         struct zone *zone = page_zone(page);
2400
2401         if (isolated) {
2402                 struct lruvec *lruvec;
2403
2404                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2405                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2406                 SetPageLRU(page);
2407                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2408         }
2409         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2410 }
2411
2412 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2413                           bool lrucare)
2414 {
2415         int isolated;
2416
2417         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2418
2419         /*
2420          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2421          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2422          */
2423         if (lrucare)
2424                 lock_page_lru(page, &isolated);
2425
2426         /*
2427          * Nobody should be changing or seriously looking at
2428          * page->mem_cgroup at this point:
2429          *
2430          * - the page is uncharged
2431          *
2432          * - the page is off-LRU
2433          *
2434          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2435          *   a locked page table
2436          *
2437          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2438          *   have the page locked
2439          */
2440         page->mem_cgroup = memcg;
2441
2442         if (lrucare)
2443                 unlock_page_lru(page, isolated);
2444 }
2445
2446 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2447 int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp,
2448                       unsigned long nr_pages)
2449 {
2450         struct page_counter *counter;
2451         int ret = 0;
2452
2453         ret = page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter);
2454         if (ret < 0)
2455                 return ret;
2456
2457         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2458         if (ret == -EINTR)  {
2459                 /*
2460                  * try_charge() chose to bypass to root due to OOM kill or
2461                  * fatal signal.  Since our only options are to either fail
2462                  * the allocation or charge it to this cgroup, do it as a
2463                  * temporary condition. But we can't fail. From a kmem/slab
2464                  * perspective, the cache has already been selected, by
2465                  * mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
2466                  * our minds.
2467                  *
2468                  * This condition will only trigger if the task entered
2469                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed
2470                  * during try_charge() above. Tasks that were already dying
2471                  * when the allocation triggers should have been already
2472                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
2473                  */
2474                 page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2475                 if (do_swap_account)
2476                         page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2477                 css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2478                 ret = 0;
2479         } else if (ret)
2480                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2481
2482         return ret;
2483 }
2484
2485 void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long nr_pages)
2486 {
2487         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2488         if (do_swap_account)
2489                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2490
2491         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2492
2493         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2494 }
2495
2496 /*
2497  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
2498  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
2499  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
2500  */
2501 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
2502 {
2503         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
2504 }
2505
2506 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2507 {
2508         int id, size;
2509         int err;
2510
2511         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2512                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2513         if (id < 0)
2514                 return id;
2515
2516         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2517                 return id;
2518
2519         /*
2520          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2521          * so we have to grow them.
2522          */
2523         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2524
2525         size = 2 * (id + 1);
2526         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2527                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2528         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2529                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2530
2531         err = memcg_update_all_caches(size);
2532         if (!err)
2533                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2534         if (!err)
2535                 memcg_nr_cache_ids = size;
2536
2537         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2538
2539         if (err) {
2540                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2541                 return err;
2542         }
2543         return id;
2544 }
2545
2546 static void memcg_free_cache_id(int id)
2547 {
2548         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2549 }
2550
2551 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2552         struct mem_cgroup *memcg;
2553         struct kmem_cache *cachep;
2554         struct work_struct work;
2555 };
2556
2557 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2558 {
2559         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2560                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2561         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2562         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2563
2564         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2565
2566         css_put(&memcg->css);
2567         kfree(cw);
2568 }
2569
2570 /*
2571  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2572  */
2573 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2574                                                struct kmem_cache *cachep)
2575 {
2576         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2577
2578         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2579         if (!cw)
2580                 return;
2581
2582         css_get(&memcg->css);
2583
2584         cw->memcg = memcg;
2585         cw->cachep = cachep;
2586         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2587
2588         schedule_work(&cw->work);
2589 }
2590
2591 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2592                                              struct kmem_cache *cachep)
2593 {
2594         /*
2595          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2596          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2597          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2598          *
2599          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2600          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2601          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2602          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2603          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2604          */
2605         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2606         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2607         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2608 }
2609
2610 /*
2611  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2612  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2613  *
2614  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
2615  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
2616  * in a workqueue.
2617  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
2618  * the original cache.
2619  *
2620  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
2621  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
2622  */
2623 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2624 {
2625         struct mem_cgroup *memcg;
2626         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2627         int kmemcg_id;
2628
2629         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2630
2631         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2632                 return cachep;
2633
2634         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2635         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2636         if (kmemcg_id < 0)
2637                 goto out;
2638
2639         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2640         if (likely(memcg_cachep))
2641                 return memcg_cachep;
2642
2643         /*
2644          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2645          * context), we could be be predictable and return right away.
2646          * This would guarantee that the allocation being performed
2647          * already belongs in the new cache.
2648          *
2649          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2650          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2651          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2652          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2653          * defer everything.
2654          */
2655         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2656 out:
2657         css_put(&memcg->css);
2658         return cachep;
2659 }
2660
2661 void __memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2662 {
2663         if (!is_root_cache(cachep))
2664                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2665 }
2666
2667 /*
2668  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
2669  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
2670  * need a further commit step to do the final arrangements.
2671  *
2672  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
2673  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
2674  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
2675  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
2676  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
2677  * the compiled-out case as well.
2678  *
2679  * Returning true means the allocation is possible.
2680  */
2681 bool
2682 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
2683 {
2684         struct mem_cgroup *memcg;
2685         int ret;
2686
2687         *_memcg = NULL;
2688
2689         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2690
2691         if (!memcg_kmem_is_active(memcg)) {
2692                 css_put(&memcg->css);
2693                 return true;
2694         }
2695
2696         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, 1 << order);
2697         if (!ret)
2698                 *_memcg = memcg;
2699
2700         css_put(&memcg->css);
2701         return (ret == 0);
2702 }
2703
2704 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2705                               int order)
2706 {
2707         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
2708
2709         /* The page allocation failed. Revert */
2710         if (!page) {
2711                 memcg_uncharge_kmem(memcg, 1 << order);
2712                 return;
2713         }
2714         page->mem_cgroup = memcg;
2715 }
2716
2717 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
2718 {
2719         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2720
2721         if (!memcg)
2722                 return;
2723
2724         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2725
2726         memcg_uncharge_kmem(memcg, 1 << order);
2727         page->mem_cgroup = NULL;
2728 }
2729
2730 struct mem_cgroup *__mem_cgroup_from_kmem(void *ptr)
2731 {
2732         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2733         struct kmem_cache *cachep;
2734         struct page *page;
2735
2736         page = virt_to_head_page(ptr);
2737         if (PageSlab(page)) {
2738                 cachep = page->slab_cache;
2739                 if (!is_root_cache(cachep))
2740                         memcg = cachep->memcg_params.memcg;
2741         } else
2742                 /* page allocated by alloc_kmem_pages */
2743                 memcg = page->mem_cgroup;
2744
2745         return memcg;
2746 }
2747 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2748
2749 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2750
2751 /*
2752  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2753  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
2754  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
2755  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
2756  */
2757 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2758 {
2759         int i;
2760
2761         if (mem_cgroup_disabled())
2762                 return;
2763
2764         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2765                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2766
2767         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2768                        HPAGE_PMD_NR);
2769 }
2770 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2771
2772 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2773 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2774                                          bool charge)
2775 {
2776         int val = (charge) ? 1 : -1;
2777         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2778 }
2779
2780 /**
2781  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2782  * @entry: swap entry to be moved
2783  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2784  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2785  *
2786  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2787  * as the mem_cgroup's id of @from.
2788  *
2789  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2790  *
2791  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2792  * both res and memsw, and called css_get().
2793  */
2794 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2795                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2796 {
2797         unsigned short old_id, new_id;
2798
2799         old_id = mem_cgroup_id(from);
2800         new_id = mem_cgroup_id(to);
2801
2802         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2803                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2804                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2805                 return 0;
2806         }
2807         return -EINVAL;
2808 }
2809 #else
2810 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2811                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2812 {
2813         return -EINVAL;
2814 }
2815 #endif
2816
2817 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2818
2819 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2820                                    unsigned long limit)
2821 {
2822         unsigned long curusage;
2823         unsigned long oldusage;
2824         bool enlarge = false;
2825         int retry_count;
2826         int ret;
2827
2828         /*
2829          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2830          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2831          * of # of children which we should visit in this loop.
2832          */
2833         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2834                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2835
2836         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2837
2838         do {
2839                 if (signal_pending(current)) {
2840                         ret = -EINTR;
2841                         break;
2842                 }
2843
2844                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2845                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2846                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2847                         ret = -EINVAL;
2848                         break;
2849                 }
2850                 if (limit > memcg->memory.limit)
2851                         enlarge = true;
2852                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2853                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2854
2855                 if (!ret)
2856                         break;
2857
2858                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2859
2860                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2861                 /* Usage is reduced ? */
2862                 if (curusage >= oldusage)
2863                         retry_count--;
2864                 else
2865                         oldusage = curusage;
2866         } while (retry_count);
2867
2868         if (!ret && enlarge)
2869                 memcg_oom_recover(memcg);
2870
2871         return ret;
2872 }
2873
2874 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2875                                          unsigned long limit)
2876 {
2877         unsigned long curusage;
2878         unsigned long oldusage;
2879         bool enlarge = false;
2880         int retry_count;
2881         int ret;
2882
2883         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2884         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2885                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2886
2887         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2888
2889         do {
2890                 if (signal_pending(current)) {
2891                         ret = -EINTR;
2892                         break;
2893                 }
2894
2895                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2896                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2897                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2898                         ret = -EINVAL;
2899                         break;
2900                 }
2901                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2902                         enlarge = true;
2903                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2904                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2905
2906                 if (!ret)
2907                         break;
2908
2909                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2910
2911                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2912                 /* Usage is reduced ? */
2913                 if (curusage >= oldusage)
2914                         retry_count--;
2915                 else
2916                         oldusage = curusage;
2917         } while (retry_count);
2918
2919         if (!ret && enlarge)
2920                 memcg_oom_recover(memcg);
2921
2922         return ret;
2923 }
2924
2925 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
2926                                             gfp_t gfp_mask,
2927                                             unsigned long *total_scanned)
2928 {
2929         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2930         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
2931         unsigned long reclaimed;
2932         int loop = 0;
2933         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
2934         unsigned long excess;
2935         unsigned long nr_scanned;
2936
2937         if (order > 0)
2938                 return 0;
2939
2940         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
2941         /*
2942          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2943          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2944          * pressure
2945          */
2946         do {
2947                 if (next_mz)
2948                         mz = next_mz;
2949                 else
2950                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2951                 if (!mz)
2952                         break;
2953
2954                 nr_scanned = 0;
2955                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
2956                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2957                 nr_reclaimed += reclaimed;
2958                 *total_scanned += nr_scanned;
2959                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2960                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2961
2962                 /*
2963                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2964                  * it is time to move on to the next cgroup
2965                  */
2966                 next_mz = NULL;
2967                 if (!reclaimed)
2968                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2969
2970                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2971                 /*
2972                  * One school of thought says that we should not add
2973                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2974                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2975                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2976                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2977                  * term TODO.
2978                  */
2979                 /* If excess == 0, no tree ops */
2980                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2981                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2982                 css_put(&mz->memcg->css);
2983                 loop++;
2984                 /*
2985                  * Could not reclaim anything and there are no more
2986                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2987                  * reclaiming anything.
2988                  */
2989                 if (!nr_reclaimed &&
2990                         (next_mz == NULL ||
2991                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2992                         break;
2993         } while (!nr_reclaimed);
2994         if (next_mz)
2995                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2996         return nr_reclaimed;
2997 }
2998
2999 /*
3000  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3001  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3002  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3003  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3004  */
3005 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3006 {
3007         bool ret;
3008
3009         /*
3010          * The lock does not prevent addition or deletion of children, but
3011          * it prevents a new child from being initialized based on this
3012          * parent in css_online(), so it's enough to decide whether
3013          * hierarchically inherited attributes can still be changed or not.
3014          */
3015         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
3016
3017         rcu_read_lock();
3018         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3019         rcu_read_unlock();
3020         return ret;
3021 }
3022
3023 /*
3024  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
3025  * the rest to the parent.
3026  *
3027  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3028  */
3029 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3030 {
3031         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3032
3033         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3034         lru_add_drain_all();
3035         /* try to free all pages in this cgroup */
3036         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3037                 int progress;
3038
3039                 if (signal_pending(current))
3040                         return -EINTR;
3041
3042                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3043                                                         GFP_KERNEL, true);
3044                 if (!progress) {
3045                         nr_retries--;
3046                         /* maybe some writeback is necessary */
3047                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3048                 }
3049
3050         }
3051
3052         return 0;
3053 }
3054
3055 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3056                                             char *buf, size_t nbytes,
3057                                             loff_t off)
3058 {
3059         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3060
3061         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3062                 return -EINVAL;
3063         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3064 }
3065
3066 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3067                                      struct cftype *cft)
3068 {
3069         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3070 }
3071
3072 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3073                                       struct cftype *cft, u64 val)
3074 {
3075         int retval = 0;
3076         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3077         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3078
3079         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
3080
3081         if (memcg->use_hierarchy == val)
3082                 goto out;
3083
3084         /*
3085          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3086          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3087          * occur, provided the current cgroup has no children.
3088          *
3089          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3090          * set if there are no children.
3091          */
3092         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3093                                 (val == 1 || val == 0)) {
3094                 if (!memcg_has_children(memcg))
3095                         memcg->use_hierarchy = val;
3096                 else
3097                         retval = -EBUSY;
3098         } else
3099                 retval = -EINVAL;
3100
3101 out:
3102         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
3103
3104         return retval;
3105 }
3106
3107 static unsigned long tree_stat(struct mem_cgroup *memcg,
3108                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3109 {
3110         struct mem_cgroup *iter;
3111         long val = 0;
3112
3113         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3114         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3115                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3116
3117         if (val < 0) /* race ? */
3118                 val = 0;
3119         return val;
3120 }
3121
3122 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3123 {
3124         u64 val;
3125
3126         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3127                 val = tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3128                 val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3129                 if (swap)
3130                         val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
3131         } else {
3132                 if (!swap)
3133                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3134                 else
3135                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3136         }
3137         return val << PAGE_SHIFT;
3138 }
3139
3140 enum {
3141         RES_USAGE,
3142         RES_LIMIT,
3143         RES_MAX_USAGE,
3144         RES_FAILCNT,
3145         RES_SOFT_LIMIT,
3146 };
3147
3148 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3149                                struct cftype *cft)
3150 {
3151         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3152         struct page_counter *counter;
3153
3154         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3155         case _MEM:
3156                 counter = &memcg->memory;
3157                 break;
3158         case _MEMSWAP:
3159                 counter = &memcg->memsw;
3160                 break;
3161         case _KMEM:
3162                 counter = &memcg->kmem;
3163                 break;
3164         default:
3165                 BUG();
3166         }
3167
3168         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3169         case RES_USAGE:
3170                 if (counter == &memcg->memory)
3171                         return mem_cgroup_usage(memcg, false);
3172                 if (counter == &memcg->memsw)
3173                         return mem_cgroup_usage(memcg, true);
3174                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3175         case RES_LIMIT:
3176                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
3177         case RES_MAX_USAGE:
3178                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3179         case RES_FAILCNT:
3180                 return counter->failcnt;
3181         case RES_SOFT_LIMIT:
3182                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3183         default:
3184                 BUG();
3185         }
3186 }
3187
3188 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3189 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
3190                                unsigned long nr_pages)
3191 {
3192         int err = 0;
3193         int memcg_id;
3194
3195         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3196         BUG_ON(memcg->kmem_acct_activated);
3197         BUG_ON(memcg->kmem_acct_active);
3198
3199         /*
3200          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
3201          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
3202          * already joined.
3203          *
3204          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
3205          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
3206          * place, which makes the value quite meaningless.
3207          *
3208          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
3209          * of course permitted.
3210          */
3211         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
3212         if (cgroup_has_tasks(memcg->css.cgroup) ||
3213             (memcg->use_hierarchy && memcg_has_children(memcg)))
3214                 err = -EBUSY;
3215         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
3216         if (err)
3217                 goto out;
3218
3219         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3220         if (memcg_id < 0) {
3221                 err = memcg_id;
3222                 goto out;
3223         }
3224
3225         /*
3226          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got
3227          * activated yet, so this should succeed.
3228          */
3229         err = page_counter_limit(&memcg->kmem, nr_pages);
3230         VM_BUG_ON(err);
3231
3232         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3233         /*
3234          * A memory cgroup is considered kmem-active as soon as it gets
3235          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3236          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3237          * patched.
3238          */
3239         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3240         memcg->kmem_acct_activated = true;
3241         memcg->kmem_acct_active = true;
3242 out:
3243         return err;
3244 }
3245
3246 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3247                                    unsigned long limit)
3248 {
3249         int ret;
3250
3251         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3252         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3253                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, limit);
3254         else
3255                 ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
3256         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3257         return ret;
3258 }
3259
3260 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3261 {
3262         int ret = 0;
3263         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3264
3265         if (!parent)
3266                 return 0;
3267
3268         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3269         /*
3270          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
3271          * after this point, because it has at least one child already.
3272          */
3273         if (memcg_kmem_is_active(parent))
3274                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
3275         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3276         return ret;
3277 }
3278 #else
3279 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3280                                    unsigned long limit)
3281 {
3282         return -EINVAL;
3283 }
3284 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3285
3286 /*
3287  * The user of this function is...
3288  * RES_LIMIT.
3289  */
3290 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3291                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3292 {
3293         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3294         unsigned long nr_pages;
3295         int ret;
3296
3297         buf = strstrip(buf);
3298         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3299         if (ret)
3300                 return ret;
3301
3302         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3303         case RES_LIMIT:
3304                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3305                         ret = -EINVAL;
3306                         break;
3307                 }
3308                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3309                 case _MEM:
3310                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
3311                         break;
3312                 case _MEMSWAP:
3313                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
3314                         break;
3315                 case _KMEM:
3316                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3317                         break;
3318                 }
3319                 break;
3320         case RES_SOFT_LIMIT:
3321                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3322                 ret = 0;
3323                 break;
3324         }
3325         return ret ?: nbytes;
3326 }
3327
3328 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3329                                 size_t nbytes, loff_t off)
3330 {
3331         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3332         struct page_counter *counter;
3333
3334         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3335         case _MEM:
3336                 counter = &memcg->memory;
3337                 break;
3338         case _MEMSWAP:
3339                 counter = &memcg->memsw;
3340                 break;
3341         case _KMEM:
3342                 counter = &memcg->kmem;
3343                 break;
3344         default:
3345                 BUG();
3346         }
3347
3348         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3349         case RES_MAX_USAGE:
3350                 page_counter_reset_watermark(counter);
3351                 break;
3352         case RES_FAILCNT:
3353                 counter->failcnt = 0;
3354                 break;
3355         default:
3356                 BUG();
3357         }
3358
3359         return nbytes;
3360 }
3361
3362 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3363                                         struct cftype *cft)
3364 {
3365         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3366 }
3367
3368 #ifdef CONFIG_MMU
3369 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3370                                         struct cftype *cft, u64 val)
3371 {
3372         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3373
3374         if (val & ~MOVE_MASK)
3375                 return -EINVAL;
3376
3377         /*
3378          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3379          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3380          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3381          * affect task migrations starting after the change.
3382          */
3383         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3384         return 0;
3385 }
3386 #else
3387 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3388                                         struct cftype *cft, u64 val)
3389 {
3390         return -ENOSYS;
3391 }
3392 #endif
3393
3394 #ifdef CONFIG_NUMA
3395 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3396 {
3397         struct numa_stat {
3398                 const char *name;
3399                 unsigned int lru_mask;
3400         };
3401
3402         static const struct numa_stat stats[] = {
3403                 { "total", LRU_ALL },
3404                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3405                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3406                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3407         };
3408         const struct numa_stat *stat;
3409         int nid;
3410         unsigned long nr;
3411         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3412
3413         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3414                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3415                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3416                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3417                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3418                                                           stat->lru_mask);
3419                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3420                 }
3421                 seq_putc(m, '\n');
3422         }
3423
3424         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3425                 struct mem_cgroup *iter;
3426
3427                 nr = 0;
3428                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3429                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3430                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3431                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3432                         nr = 0;
3433                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3434                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3435                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3436                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3437                 }
3438                 seq_putc(m, '\n');
3439         }
3440
3441         return 0;
3442 }
3443 #endif /* CONFIG_NUMA */
3444
3445 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3446 {
3447         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3448         unsigned long memory, memsw;
3449         struct mem_cgroup *mi;
3450         unsigned int i;
3451
3452         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3453                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3454         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3455                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3456         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3457
3458         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3459                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3460                         continue;
3461                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3462                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3463         }
3464
3465         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3466                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3467                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3468
3469         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3470                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3471                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3472
3473         /* Hierarchical information */
3474         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3475         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3476                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3477                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3478         }
3479         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3480                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3481         if (do_swap_account)
3482                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3483                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3484
3485         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3486                 long long val = 0;
3487
3488                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3489                         continue;
3490                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3491                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3492                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3493         }
3494
3495         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3496                 unsigned long long val = 0;
3497
3498                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3499                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3500                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3501                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3502         }
3503
3504         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3505                 unsigned long long val = 0;
3506
3507                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3508                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3509                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3510         }
3511
3512 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3513         {
3514                 int nid, zid;
3515                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3516                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3517                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3518                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3519
3520                 for_each_online_node(nid)
3521                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3522                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
3523                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3524
3525                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3526                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3527                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3528                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3529                         }
3530                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3531                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3532                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3533                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3534         }
3535 #endif
3536
3537         return 0;
3538 }
3539
3540 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3541                                       struct cftype *cft)
3542 {
3543         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3544
3545         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3546 }
3547
3548 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3549                                        struct cftype *cft, u64 val)
3550 {
3551         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3552
3553         if (val > 100)
3554                 return -EINVAL;
3555
3556         if (css->parent)
3557                 memcg->swappiness = val;
3558         else
3559                 vm_swappiness = val;
3560
3561         return 0;
3562 }
3563
3564 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3565 {
3566         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3567         unsigned long usage;
3568         int i;
3569
3570         rcu_read_lock();
3571         if (!swap)
3572                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3573         else
3574                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3575
3576         if (!t)
3577                 goto unlock;
3578
3579         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3580
3581         /*
3582          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3583          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3584          * call of __mem_cgroup_threshold().
3585          */
3586         i = t->current_threshold;
3587
3588         /*
3589          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3590          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3591          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3592          * only one element of the array here.
3593          */
3594         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3595                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3596
3597         /* i = current_threshold + 1 */
3598         i++;
3599
3600         /*
3601          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3602          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3603          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3604          * only one element of the array here.
3605          */
3606         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3607                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3608
3609         /* Update current_threshold */
3610         t->current_threshold = i - 1;
3611 unlock:
3612         rcu_read_unlock();
3613 }
3614
3615 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3616 {
3617         while (memcg) {
3618                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3619                 if (do_swap_account)
3620                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3621
3622                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3623         }
3624 }
3625
3626 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3627 {
3628         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3629         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3630
3631         if (_a->threshold > _b->threshold)
3632                 return 1;
3633
3634         if (_a->threshold < _b->threshold)
3635                 return -1;
3636
3637         return 0;
3638 }
3639
3640 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3641 {
3642         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3643
3644         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3645
3646         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3647                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3648
3649         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3650         return 0;
3651 }
3652
3653 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3654 {
3655         struct mem_cgroup *iter;
3656
3657         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3658                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3659 }
3660
3661 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3662         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3663 {
3664         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3665         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3666         unsigned long threshold;
3667         unsigned long usage;
3668         int i, size, ret;
3669
3670         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3671         if (ret)
3672                 return ret;
3673
3674         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3675
3676         if (type == _MEM) {
3677                 thresholds = &memcg->thresholds;
3678                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3679         } else if (type == _MEMSWAP) {
3680                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3681                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3682         } else
3683                 BUG();
3684
3685         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3686         if (thresholds->primary)
3687                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3688
3689         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3690
3691         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3692         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3693                         GFP_KERNEL);
3694         if (!new) {
3695                 ret = -ENOMEM;
3696                 goto unlock;
3697         }
3698         new->size = size;
3699
3700         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3701         if (thresholds->primary) {
3702                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3703                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3704         }
3705
3706         /* Add new threshold */
3707         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3708         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3709
3710         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3711         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3712                         compare_thresholds, NULL);
3713
3714         /* Find current threshold */
3715         new->current_threshold = -1;
3716         for (i = 0; i < size; i++) {
3717                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3718                         /*
3719                          * new->current_threshold will not be used until
3720                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3721                          * it here.
3722                          */
3723                         ++new->current_threshold;
3724                 } else
3725                         break;
3726         }
3727
3728         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3729         kfree(thresholds->spare);
3730         thresholds->spare = thresholds->primary;
3731
3732         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3733
3734         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3735         synchronize_rcu();
3736
3737 unlock:
3738         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3739
3740         return ret;
3741 }
3742
3743 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3744         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3745 {
3746         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3747 }
3748
3749 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3750         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3751 {
3752         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3753 }
3754
3755 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3756         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3757 {
3758         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3759         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3760         unsigned long usage;
3761         int i, j, size;
3762
3763         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3764
3765         if (type == _MEM) {
3766                 thresholds = &memcg->thresholds;
3767                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3768         } else if (type == _MEMSWAP) {
3769                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3770                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3771         } else
3772                 BUG();
3773
3774         if (!thresholds->primary)
3775                 goto unlock;
3776
3777         /* Check if a threshold crossed before removing */
3778         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3779
3780         /* Calculate new number of threshold */
3781         size = 0;
3782         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3783                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3784                         size++;
3785         }
3786
3787         new = thresholds->spare;
3788
3789         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3790         if (!size) {
3791                 kfree(new);
3792                 new = NULL;
3793                 goto swap_buffers;
3794         }
3795
3796         new->size = size;
3797
3798         /* Copy thresholds and find current threshold */
3799         new->current_threshold = -1;
3800         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3801                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3802                         continue;
3803
3804                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3805                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3806                         /*
3807                          * new->current_threshold will not be used
3808                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3809                          * it here.
3810                          */
3811                         ++new->current_threshold;
3812                 }
3813                 j++;
3814         }
3815
3816 swap_buffers:
3817         /* Swap primary and spare array */
3818         thresholds->spare = thresholds->primary;
3819         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3820         if (!new) {
3821                 kfree(thresholds->spare);
3822                 thresholds->spare = NULL;
3823         }
3824
3825         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3826
3827         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3828         synchronize_rcu();
3829 unlock:
3830         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3831 }
3832
3833 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3834         struct eventfd_ctx *eventfd)
3835 {
3836         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3837 }
3838
3839 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3840         struct eventfd_ctx *eventfd)
3841 {
3842         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3843 }
3844
3845 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3846         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3847 {
3848         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3849
3850         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3851         if (!event)
3852                 return -ENOMEM;
3853
3854         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3855
3856         event->eventfd = eventfd;
3857         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3858
3859         /* already in OOM ? */
3860         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
3861                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3862         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3863
3864         return 0;
3865 }
3866
3867 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3868         struct eventfd_ctx *eventfd)
3869 {
3870         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3871
3872         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3873
3874         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3875                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3876                         list_del(&ev->list);
3877                         kfree(ev);
3878                 }
3879         }
3880
3881         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3882 }
3883
3884 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3885 {
3886         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3887
3888         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3889         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
3890         return 0;
3891 }
3892
3893 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3894         struct cftype *cft, u64 val)
3895 {
3896         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3897
3898         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3899         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3900                 return -EINVAL;
3901
3902         memcg->oom_kill_disable = val;
3903         if (!val)
3904                 memcg_oom_recover(memcg);
3905
3906         return 0;
3907 }
3908
3909 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3910 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
3911 {
3912         int ret;
3913
3914         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
3915         if (ret)
3916                 return ret;
3917
3918         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
3919 }
3920
3921 static void memcg_deactivate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3922 {
3923         struct cgroup_subsys_state *css;
3924         struct mem_cgroup *parent, *child;
3925         int kmemcg_id;
3926
3927         if (!memcg->kmem_acct_active)
3928                 return;
3929
3930         /*
3931          * Clear the 'active' flag before clearing memcg_caches arrays entries.
3932          * Since we take the slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches(), it
3933          * guarantees no cache will be created for this cgroup after we are
3934          * done (see memcg_create_kmem_cache()).
3935          */
3936         memcg->kmem_acct_active = false;
3937
3938         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
3939
3940         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3941         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3942
3943         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3944         if (!parent)
3945                 parent = root_mem_cgroup;
3946
3947         /*
3948          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3949          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3950          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3951          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3952          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3953          * memcg_drain_all_list_lrus().
3954          */
3955         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3956                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3957                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3958                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3959                 if (!memcg->use_hierarchy)
3960                         break;
3961         }
3962         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
3963
3964         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3965 }
3966
3967 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3968 {
3969         if (memcg->kmem_acct_activated) {
3970                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
3971                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3972                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
3973         }
3974         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
3975 }
3976 #else
3977 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
3978 {
3979         return 0;
3980 }
3981
3982 static void memcg_deactivate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3983 {
3984 }
3985
3986 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3987 {
3988 }
3989 #endif
3990
3991 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3992
3993 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3994 {
3995         return &memcg->cgwb_list;
3996 }
3997
3998 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3999 {
4000         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4001 }
4002
4003 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4004 {
4005         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4006 }
4007
4008 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4009 {
4010         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4011 }
4012
4013 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4014 {
4015         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4016
4017         if (!memcg->css.parent)
4018                 return NULL;
4019
4020         return &memcg->cgwb_domain;
4021 }
4022
4023 /**
4024  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4025  * @wb: bdi_writeback in question
4026  * @pavail: out parameter for number of available pages
4027  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4028  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4029  *
4030  * Determine the numbers of available, dirty, and writeback pages in @wb's
4031  * memcg.  Dirty and writeback are self-explanatory.  Available is a bit
4032  * more involved.
4033  *
4034  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  The available memory is
4035  * calculated as the lowest headroom of itself and the ancestors plus the
4036  * number of pages already being used for file pages.  Note that this
4037  * doesn't consider the actual amount of available memory in the system.
4038  * The caller should further cap *@pavail accordingly.
4039  */
4040 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pavail,
4041                          unsigned long *pdirty, unsigned long *pwriteback)
4042 {
4043         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4044         struct mem_cgroup *parent;
4045         unsigned long head_room = PAGE_COUNTER_MAX;
4046         unsigned long file_pages;
4047
4048         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
4049
4050         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
4051         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
4052
4053         file_pages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
4054                                                     (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
4055         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
4056                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
4057                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
4058
4059                 head_room = min(head_room, ceiling - min(ceiling, used));
4060                 memcg = parent;
4061         }
4062
4063         *pavail = file_pages + head_room;
4064 }
4065
4066 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4067
4068 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4069 {
4070         return 0;
4071 }
4072
4073 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4074 {
4075 }
4076
4077 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4078 {
4079 }
4080
4081 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
4082
4083 /*
4084  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4085  *
4086  * "cgroup.event_control" implementation.
4087  *
4088  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4089  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4090  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4091  *
4092  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4093  * possible.
4094  */
4095
4096 /*
4097  * Unregister event and free resources.
4098  *
4099  * Gets called from workqueue.
4100  */
4101 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4102 {
4103         struct mem_cgroup_event *event =
4104                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4105         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4106
4107         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4108
4109         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4110
4111         /* Notify userspace the event is going away. */
4112         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4113
4114         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4115         kfree(event);
4116         css_put(&memcg->css);
4117 }
4118
4119 /*
4120  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
4121  *
4122  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4123  */
4124 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
4125                             int sync, void *key)
4126 {
4127         struct mem_cgroup_event *event =
4128                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4129         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4130         unsigned long flags = (unsigned long)key;
4131
4132         if (flags & POLLHUP) {
4133                 /*
4134                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4135                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4136                  * for us.
4137                  *
4138                  * We can't race against event freeing since the other
4139                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4140                  * which we hold.
4141                  */
4142                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4143                 if (!list_empty(&event->list)) {
4144                         list_del_init(&event->list);
4145                         /*
4146                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4147                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4148                          */
4149                         schedule_work(&event->remove);
4150                 }
4151                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4152         }
4153
4154         return 0;
4155 }
4156
4157 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4158                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4159 {
4160         struct mem_cgroup_event *event =
4161                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4162
4163         event->wqh = wqh;
4164         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4165 }
4166
4167 /*
4168  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4169  *
4170  * Parse input and register new cgroup event handler.
4171  *
4172  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4173  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4174  */
4175 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4176                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4177 {
4178         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4179         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4180         struct mem_cgroup_event *event;
4181         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4182         unsigned int efd, cfd;
4183         struct fd efile;
4184         struct fd cfile;
4185         const char *name;
4186         char *endp;
4187         int ret;
4188
4189         buf = strstrip(buf);
4190
4191         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4192         if (*endp != ' ')
4193                 return -EINVAL;
4194         buf = endp + 1;
4195
4196         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4197         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4198                 return -EINVAL;
4199         buf = endp + 1;
4200
4201         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4202         if (!event)
4203                 return -ENOMEM;
4204
4205         event->memcg = memcg;
4206         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4207         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4208         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4209         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4210
4211         efile = fdget(efd);
4212         if (!efile.file) {
4213                 ret = -EBADF;
4214                 goto out_kfree;
4215         }
4216
4217         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4218         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4219                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4220                 goto out_put_efile;
4221         }
4222
4223         cfile = fdget(cfd);
4224         if (!cfile.file) {
4225                 ret = -EBADF;
4226                 goto out_put_eventfd;
4227         }
4228
4229         /* the process need read permission on control file */
4230         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4231         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4232         if (ret < 0)
4233                 goto out_put_cfile;
4234
4235         /*
4236          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4237          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4238          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4239          * is for compatibility anyway.
4240          *
4241          * DO NOT ADD NEW FILES.
4242          */
4243         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4244
4245         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4246                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4247                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4248         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4249                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4250                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4251         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4252                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4253                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4254         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4255                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4256                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4257         } else {
4258                 ret = -EINVAL;
4259                 goto out_put_cfile;
4260         }
4261
4262         /*
4263          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4264          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4265          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4266          */
4267         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4268                                                &memory_cgrp_subsys);
4269         ret = -EINVAL;
4270         if (IS_ERR(cfile_css))
4271                 goto out_put_cfile;
4272         if (cfile_css != css) {
4273                 css_put(cfile_css);
4274                 goto out_put_cfile;
4275         }
4276
4277         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4278         if (ret)
4279                 goto out_put_css;
4280
4281         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
4282
4283         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4284         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4285         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4286
4287         fdput(cfile);
4288         fdput(efile);
4289
4290         return nbytes;
4291
4292 out_put_css:
4293         css_put(css);
4294 out_put_cfile:
4295         fdput(cfile);
4296 out_put_eventfd:
4297         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4298 out_put_efile:
4299         fdput(efile);
4300 out_kfree:
4301         kfree(event);
4302
4303         return ret;
4304 }
4305
4306 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4307         {
4308                 .name = "usage_in_bytes",
4309                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4310                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4311         },
4312         {
4313                 .name = "max_usage_in_bytes",
4314                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4315                 .write = mem_cgroup_reset,
4316                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4317         },
4318         {
4319                 .name = "limit_in_bytes",
4320                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4321                 .write = mem_cgroup_write,
4322                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4323         },
4324         {
4325                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4326                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4327                 .write = mem_cgroup_write,
4328                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4329         },
4330         {
4331                 .name = "failcnt",
4332                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4333                 .write = mem_cgroup_reset,
4334                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4335         },
4336         {
4337                 .name = "stat",
4338                 .seq_show = memcg_stat_show,
4339         },
4340         {
4341                 .name = "force_empty",
4342                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4343         },
4344         {
4345                 .name = "use_hierarchy",
4346                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4347                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4348         },
4349         {
4350                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4351                 .write = memcg_write_event_control,
4352                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
4353                 .mode = S_IWUGO,
4354         },
4355         {
4356                 .name = "swappiness",
4357                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4358                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4359         },
4360         {
4361                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4362                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4363                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4364         },
4365         {
4366                 .name = "oom_control",
4367                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4368                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4369                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4370         },
4371         {
4372                 .name = "pressure_level",
4373         },
4374 #ifdef CONFIG_NUMA
4375         {
4376                 .name = "numa_stat",
4377                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4378         },
4379 #endif
4380 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4381         {
4382                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4383                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4384                 .write = mem_cgroup_write,
4385                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4386         },
4387         {
4388                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4389                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4390                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4391         },
4392         {
4393                 .name = "kmem.failcnt",
4394                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4395                 .write = mem_cgroup_reset,
4396                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4397         },
4398         {
4399                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4400                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4401                 .write = mem_cgroup_reset,
4402                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4403         },
4404 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4405         {
4406                 .name = "kmem.slabinfo",
4407                 .seq_start = slab_start,
4408                 .seq_next = slab_next,
4409                 .seq_stop = slab_stop,
4410                 .seq_show = memcg_slab_show,
4411         },
4412 #endif
4413 #endif
4414         { },    /* terminate */
4415 };
4416
4417 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4418 {
4419         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4420         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4421         int zone, tmp = node;
4422         /*
4423          * This routine is called against possible nodes.
4424          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4425          *
4426          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4427          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4428          *       function.
4429          */
4430         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4431                 tmp = -1;
4432         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4433         if (!pn)
4434                 return 1;
4435
4436         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4437                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4438                 lruvec_init(&mz->lruvec);
4439                 mz->usage_in_excess = 0;
4440                 mz->on_tree = false;
4441                 mz->memcg = memcg;
4442         }
4443         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4444         return 0;
4445 }
4446
4447 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4448 {
4449         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4450 }
4451
4452 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4453 {
4454         struct mem_cgroup *memcg;
4455         size_t size;
4456
4457         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4458         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4459
4460         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4461         if (!memcg)
4462                 return NULL;
4463
4464         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4465         if (!memcg->stat)
4466                 goto out_free;
4467
4468         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4469                 goto out_free_stat;
4470
4471         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
4472         return memcg;
4473
4474 out_free_stat:
4475         free_percpu(memcg->stat);
4476 out_free:
4477         kfree(memcg);
4478         return NULL;
4479 }
4480
4481 /*
4482  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4483  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4484  *
4485  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4486  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4487  * it goes down to 0.
4488  *
4489  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4490  */
4491
4492 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4493 {
4494         int node;
4495
4496         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4497
4498         for_each_node(node)
4499                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4500
4501         free_percpu(memcg->stat);
4502         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4503         kfree(memcg);
4504 }
4505
4506 /*
4507  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4508  */
4509 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
4510 {
4511         if (!memcg->memory.parent)
4512                 return NULL;
4513         return mem_cgroup_from_counter(memcg->memory.parent, memory);
4514 }
4515 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
4516
4517 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4518 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4519 {
4520         struct mem_cgroup *memcg;
4521         long error = -ENOMEM;
4522         int node;
4523
4524         memcg = mem_cgroup_alloc();
4525         if (!memcg)
4526                 return ERR_PTR(error);
4527
4528         for_each_node(node)
4529                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4530                         goto free_out;
4531
4532         /* root ? */
4533         if (parent_css == NULL) {
4534                 root_mem_cgroup = memcg;
4535                 mem_cgroup_root_css = &memcg->css;
4536                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4537                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4538                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4539                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4540                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4541         }
4542
4543         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4544         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4545         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4546         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4547         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4548         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4549         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4550         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4551 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4552         memcg->kmemcg_id = -1;
4553 #endif
4554 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4555         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4556 #endif
4557         return &memcg->css;
4558
4559 free_out:
4560         __mem_cgroup_free(memcg);
4561         return ERR_PTR(error);
4562 }
4563
4564 static int
4565 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4566 {
4567         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4568         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css->parent);
4569         int ret;
4570
4571         if (css->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
4572                 return -ENOSPC;
4573
4574         if (!parent)
4575                 return 0;
4576
4577         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4578
4579         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4580         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4581         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4582
4583         if (parent->use_hierarchy) {
4584                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4585                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4586                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4587                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4588                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4589
4590                 /*
4591                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
4592                  * core guarantees its existence.
4593                  */
4594         } else {
4595                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4596                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4597                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4598                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4599                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4600                 /*
4601                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4602                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4603                  * unfortunate state in our controller.
4604                  */
4605                 if (parent != root_mem_cgroup)
4606                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4607         }
4608         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4609
4610         ret = memcg_init_kmem(memcg, &memory_cgrp_subsys);
4611         if (ret)
4612                 return ret;
4613
4614         /*
4615          * Make sure the memcg is initialized: mem_cgroup_iter()
4616          * orders reading memcg->initialized against its callers
4617          * reading the memcg members.
4618          */
4619         smp_store_release(&memcg->initialized, 1);
4620
4621         return 0;
4622 }
4623
4624 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4625 {
4626         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4627         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4628
4629         /*
4630          * Unregister events and notify userspace.
4631          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4632          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4633          */
4634         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4635         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4636                 list_del_init(&event->list);
4637                 schedule_work(&event->remove);
4638         }
4639         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4640
4641         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4642
4643         memcg_deactivate_kmem(memcg);
4644
4645         wb_memcg_offline(memcg);
4646 }
4647
4648 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4649 {
4650         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4651
4652         memcg_destroy_kmem(memcg);
4653         __mem_cgroup_free(memcg);
4654 }
4655
4656 /**
4657  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4658  * @css: the target css
4659  *
4660  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4661  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4662  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4663  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4664  * made visible again.
4665  *
4666  * The current implementation only resets the essential configurations.
4667  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4668  */
4669 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4670 {
4671         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4672
4673         mem_cgroup_resize_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4674         mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4675         memcg_update_kmem_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4676         memcg->low = 0;
4677         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4678         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4679         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4680 }
4681
4682 #ifdef CONFIG_MMU
4683 /* Handlers for move charge at task migration. */
4684 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4685 {
4686         int ret;
4687
4688         /* Try a single bulk charge without reclaim first */
4689         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_WAIT, count);
4690         if (!ret) {
4691                 mc.precharge += count;
4692                 return ret;
4693         }
4694         if (ret == -EINTR) {
4695                 cancel_charge(root_mem_cgroup, count);
4696                 return ret;
4697         }
4698
4699         /* Try charges one by one with reclaim */
4700         while (count--) {
4701                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
4702                 /*
4703                  * In case of failure, any residual charges against
4704                  * mc.to will be dropped by mem_cgroup_clear_mc()
4705                  * later on.  However, cancel any charges that are
4706                  * bypassed to root right away or they'll be lost.
4707                  */
4708                 if (ret == -EINTR)
4709                         cancel_charge(root_mem_cgroup, 1);
4710                 if (ret)
4711                         return ret;
4712                 mc.precharge++;
4713                 cond_resched();
4714         }
4715         return 0;
4716 }
4717
4718 /**
4719  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4720  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4721  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4722  * @ptent: the pte to be checked
4723  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4724  *
4725  * Returns
4726  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4727  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4728  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4729  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4730  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4731  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4732  *     in target->ent.
4733  *
4734  * Called with pte lock held.
4735  */
4736 union mc_target {
4737         struct page     *page;
4738         swp_entry_t     ent;
4739 };
4740
4741 enum mc_target_type {
4742         MC_TARGET_NONE = 0,
4743         MC_TARGET_PAGE,
4744         MC_TARGET_SWAP,
4745 };
4746
4747 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4748                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4749 {
4750         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4751
4752         if (!page || !page_mapped(page))
4753                 return NULL;
4754         if (PageAnon(page)) {
4755                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4756                         return NULL;
4757         } else {
4758                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4759                         return NULL;
4760         }
4761         if (!get_page_unless_zero(page))
4762                 return NULL;
4763
4764         return page;
4765 }
4766
4767 #ifdef CONFIG_SWAP
4768 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4769                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4770 {
4771         struct page *page = NULL;
4772         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4773
4774         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4775                 return NULL;
4776         /*
4777          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4778          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4779          */
4780         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
4781         if (do_swap_account)
4782                 entry->val = ent.val;
4783
4784         return page;
4785 }
4786 #else
4787 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4788                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4789 {
4790         return NULL;
4791 }
4792 #endif
4793
4794 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4795                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4796 {
4797         struct page *page = NULL;
4798         struct address_space *mapping;
4799         pgoff_t pgoff;
4800
4801         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4802                 return NULL;
4803         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4804                 return NULL;
4805
4806         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4807         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4808
4809         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4810 #ifdef CONFIG_SWAP
4811         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4812         if (shmem_mapping(mapping)) {
4813                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4814                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4815                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4816                         if (do_swap_account)
4817                                 *entry = swp;
4818                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
4819                 }
4820         } else
4821                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4822 #else
4823         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4824 #endif
4825         return page;
4826 }
4827
4828 /**
4829  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4830  * @page: the page
4831  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
4832  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4833  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4834  *
4835  * The caller must confirm following.
4836  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4837  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
4838  *
4839  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4840  * from old cgroup.
4841  */
4842 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4843                                    unsigned int nr_pages,
4844                                    struct mem_cgroup *from,
4845                                    struct mem_cgroup *to)
4846 {
4847         unsigned long flags;
4848         int ret;
4849         bool anon;
4850
4851         VM_BUG_ON(from == to);
4852         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4853         /*
4854          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
4855          * will not handle this page. But page splitting can happen.
4856          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
4857          * hold it.
4858          */
4859         ret = -EBUSY;
4860         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
4861                 goto out;
4862
4863         /*
4864          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at page->mem_cgroup
4865          * of its source page while we change it: page migration takes
4866          * both pages off the LRU, but page cache replacement doesn't.
4867          */
4868         if (!trylock_page(page))
4869                 goto out;
4870
4871         ret = -EINVAL;
4872         if (page->mem_cgroup != from)
4873                 goto out_unlock;
4874
4875         anon = PageAnon(page);
4876
4877         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4878
4879         if (!anon && page_mapped(page)) {
4880                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4881                                nr_pages);
4882                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4883                                nr_pages);
4884         }
4885
4886         /*
4887          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4888          * mem_cgroup_update_page_stat() will serialize updates to PageDirty.
4889          * So mapping should be stable for dirty pages.
4890          */
4891         if (!anon && PageDirty(page)) {
4892                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4893
4894                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4895                         __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4896                                        nr_pages);
4897                         __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4898                                        nr_pages);
4899                 }
4900         }
4901
4902         if (PageWriteback(page)) {
4903                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4904                                nr_pages);
4905                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4906                                nr_pages);
4907         }
4908
4909         /*
4910          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4911          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4912          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4913          */
4914
4915         /* caller should have done css_get */
4916         page->mem_cgroup = to;
4917         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4918
4919         ret = 0;
4920
4921         local_irq_disable();
4922         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, nr_pages);
4923         memcg_check_events(to, page);
4924         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, -nr_pages);
4925         memcg_check_events(from, page);
4926         local_irq_enable();
4927 out_unlock:
4928         unlock_page(page);
4929 out:
4930         return ret;
4931 }
4932
4933 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4934                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4935 {
4936         struct page *page = NULL;
4937         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4938         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4939
4940         if (pte_present(ptent))
4941                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4942         else if (is_swap_pte(ptent))
4943                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4944         else if (pte_none(ptent))
4945                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4946
4947         if (!page && !ent.val)
4948                 return ret;
4949         if (page) {
4950                 /*
4951                  * Do only loose check w/o serialization.
4952                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4953                  * not under LRU exclusion.
4954                  */
4955                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4956                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4957                         if (target)
4958                                 target->page = page;
4959                 }
4960                 if (!ret || !target)
4961                         put_page(page);
4962         }
4963         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4964         if (ent.val && !ret &&
4965             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4966                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4967                 if (target)
4968                         target->ent = ent;
4969         }
4970         return ret;
4971 }
4972
4973 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4974 /*
4975  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4976  * support them for now.
4977  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4978  */
4979 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4980                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4981 {
4982         struct page *page = NULL;
4983         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4984
4985         page = pmd_page(pmd);
4986         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4987         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4988                 return ret;
4989         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4990                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4991                 if (target) {
4992                         get_page(page);
4993                         target->page = page;
4994                 }
4995         }
4996         return ret;
4997 }
4998 #else
4999 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5000                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5001 {
5002         return MC_TARGET_NONE;
5003 }
5004 #endif
5005
5006 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5007                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5008                                         struct mm_walk *walk)
5009 {
5010         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5011         pte_t *pte;
5012         spinlock_t *ptl;
5013
5014         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
5015                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5016                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5017                 spin_unlock(ptl);
5018                 return 0;
5019         }
5020
5021         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5022                 return 0;
5023         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5024         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5025                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5026                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5027         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5028         cond_resched();
5029
5030         return 0;
5031 }
5032
5033 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5034 {
5035         unsigned long precharge;
5036
5037         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5038                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5039                 .mm = mm,
5040         };
5041         down_read(&mm->mmap_sem);
5042         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5043         up_read(&mm->mmap_sem);
5044
5045         precharge = mc.precharge;
5046         mc.precharge = 0;
5047
5048         return precharge;
5049 }
5050
5051 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5052 {
5053         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5054
5055         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5056         mc.moving_task = current;
5057         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5058 }
5059
5060 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5061 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5062 {
5063         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5064         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5065
5066         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5067         if (mc.precharge) {
5068                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5069                 mc.precharge = 0;
5070         }
5071         /*
5072          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5073          * we must uncharge here.
5074          */
5075         if (mc.moved_charge) {
5076                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5077                 mc.moved_charge = 0;
5078         }
5079         /* we must fixup refcnts and charges */
5080         if (mc.moved_swap) {
5081                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5082                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5083                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5084
5085                 /*
5086                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5087                  * should uncharge to->memory.
5088                  */
5089                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5090                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5091
5092                 css_put_many(&mc.from->css, mc.moved_swap);
5093
5094                 /* we've already done css_get(mc.to) */
5095                 mc.moved_swap = 0;
5096         }
5097         memcg_oom_recover(from);
5098         memcg_oom_recover(to);
5099         wake_up_all(&mc.waitq);
5100 }
5101
5102 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5103 {
5104         /*
5105          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5106          * task migration.
5107          */
5108         mc.moving_task = NULL;
5109         __mem_cgroup_clear_mc();
5110         spin_lock(&mc.lock);
5111         mc.from = NULL;
5112         mc.to = NULL;
5113         spin_unlock(&mc.lock);
5114 }
5115
5116 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5117                                  struct cgroup_taskset *tset)
5118 {
5119         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5120         int ret = 0;
5121         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5122         unsigned long move_flags;
5123
5124         /*
5125          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5126          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5127          * So we need to save it, and keep it going.
5128          */
5129         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5130         if (move_flags) {
5131                 struct mm_struct *mm;
5132                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5133
5134                 VM_BUG_ON(from == memcg);
5135
5136                 mm = get_task_mm(p);
5137                 if (!mm)
5138                         return 0;
5139                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5140                 if (mm->owner == p) {
5141                         VM_BUG_ON(mc.from);
5142                         VM_BUG_ON(mc.to);
5143                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5144                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5145                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5146
5147                         spin_lock(&mc.lock);
5148                         mc.from = from;
5149                         mc.to = memcg;
5150                         mc.flags = move_flags;
5151                         spin_unlock(&mc.lock);
5152                         /* We set mc.moving_task later */
5153
5154                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5155                         if (ret)
5156                                 mem_cgroup_clear_mc();
5157                 }
5158                 mmput(mm);
5159         }
5160         return ret;
5161 }
5162
5163 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5164                                      struct cgroup_taskset *tset)
5165 {
5166         if (mc.to)
5167                 mem_cgroup_clear_mc();
5168 }
5169
5170 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5171                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5172                                 struct mm_walk *walk)
5173 {
5174         int ret = 0;
5175         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5176         pte_t *pte;
5177         spinlock_t *ptl;
5178         enum mc_target_type target_type;
5179         union mc_target target;
5180         struct page *page;
5181
5182         /*
5183          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
5184          * happens because:
5185          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
5186          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
5187          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
5188          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
5189          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
5190          *    part of thp split is not executed yet.
5191          */
5192         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
5193                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5194                         spin_unlock(ptl);
5195                         return 0;
5196                 }
5197                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5198                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5199                         page = target.page;
5200                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5201                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
5202                                                              mc.from, mc.to)) {
5203                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5204                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5205                                 }
5206                                 putback_lru_page(page);
5207                         }
5208                         put_page(page);
5209                 }
5210                 spin_unlock(ptl);
5211                 return 0;
5212         }
5213
5214         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5215                 return 0;
5216 retry:
5217         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5218         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5219                 pte_t ptent = *(pte++);
5220                 swp_entry_t ent;
5221
5222                 if (!mc.precharge)
5223                         break;
5224
5225                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5226                 case MC_TARGET_PAGE:
5227                         page = target.page;
5228                         if (isolate_lru_page(page))
5229                                 goto put;
5230                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, mc.from, mc.to)) {
5231                                 mc.precharge--;
5232                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5233                                 mc.moved_charge++;
5234                         }
5235                         putback_lru_page(page);
5236 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5237                         put_page(page);
5238                         break;
5239                 case MC_TARGET_SWAP:
5240                         ent = target.ent;
5241                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5242                                 mc.precharge--;
5243                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5244                                 mc.moved_swap++;
5245                         }
5246                         break;
5247                 default:
5248                         break;
5249                 }
5250         }
5251         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5252         cond_resched();
5253
5254         if (addr != end) {
5255                 /*
5256                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5257                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5258                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5259                  * phase.
5260                  */
5261                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5262                 if (!ret)
5263                         goto retry;
5264         }
5265
5266         return ret;
5267 }
5268
5269 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5270 {
5271         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5272                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5273                 .mm = mm,
5274         };
5275
5276         lru_add_drain_all();
5277         /*
5278          * Signal mem_cgroup_begin_page_stat() to take the memcg's
5279          * move_lock while we're moving its pages to another memcg.
5280          * Then wait for already started RCU-only updates to finish.
5281          */
5282         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5283         synchronize_rcu();
5284 retry:
5285         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5286                 /*
5287                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5288                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5289                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5290                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5291                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5292                  */
5293                 __mem_cgroup_clear_mc();
5294                 cond_resched();
5295                 goto retry;
5296         }
5297         /*
5298          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5299          * additional charge, the page walk just aborts.
5300          */
5301         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_move_charge_walk);
5302         up_read(&mm->mmap_sem);
5303         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5304 }
5305
5306 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
5307                                  struct cgroup_taskset *tset)
5308 {
5309         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5310         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5311
5312         if (mm) {
5313                 if (mc.to)
5314                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5315                 mmput(mm);
5316         }
5317         if (mc.to)
5318                 mem_cgroup_clear_mc();
5319 }
5320 #else   /* !CONFIG_MMU */
5321 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5322                                  struct cgroup_taskset *tset)
5323 {
5324         return 0;
5325 }
5326 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5327                                      struct cgroup_taskset *tset)
5328 {
5329 }
5330 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
5331                                  struct cgroup_taskset *tset)
5332 {
5333 }
5334 #endif
5335
5336 /*
5337  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5338  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5339  * attempt.
5340  */
5341 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5342 {
5343         /*
5344          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5345          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5346          * on for the root memcg is enough.
5347          */
5348         if (cgroup_on_dfl(root_css->cgroup))
5349                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5350         else
5351                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5352 }
5353
5354 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5355                                struct cftype *cft)
5356 {
5357         return mem_cgroup_usage(mem_cgroup_from_css(css), false);
5358 }
5359
5360 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5361 {
5362         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5363         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5364
5365         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5366                 seq_puts(m, "max\n");
5367         else
5368                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5369
5370         return 0;
5371 }
5372
5373 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5374                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5375 {
5376         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5377         unsigned long low;
5378         int err;
5379
5380         buf = strstrip(buf);
5381         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5382         if (err)
5383                 return err;
5384
5385         memcg->low = low;
5386
5387         return nbytes;
5388 }
5389
5390 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5391 {
5392         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5393         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5394
5395         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5396                 seq_puts(m, "max\n");
5397         else
5398                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5399
5400         return 0;
5401 }
5402
5403 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5404                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5405 {
5406         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5407         unsigned long high;
5408         int err;
5409
5410         buf = strstrip(buf);
5411         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5412         if (err)
5413                 return err;
5414
5415         memcg->high = high;
5416
5417         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5418         return nbytes;
5419 }
5420
5421 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5422 {
5423         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5424         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5425
5426         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5427                 seq_puts(m, "max\n");
5428         else
5429                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5430
5431         return 0;
5432 }
5433
5434 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5435                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5436 {
5437         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5438         unsigned long max;
5439         int err;
5440
5441         buf = strstrip(buf);
5442         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5443         if (err)
5444                 return err;
5445
5446         err = mem_cgroup_resize_limit(memcg, max);
5447         if (err)
5448                 return err;
5449
5450         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5451         return nbytes;
5452 }
5453
5454 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5455 {
5456         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5457
5458         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5459         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5460         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5461         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5462
5463         return 0;
5464 }
5465
5466 static struct cftype memory_files[] = {
5467         {
5468                 .name = "current",
5469                 .read_u64 = memory_current_read,
5470         },
5471         {
5472                 .name = "low",
5473                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5474                 .seq_show = memory_low_show,
5475                 .write = memory_low_write,
5476         },
5477         {
5478                 .name = "high",
5479                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5480                 .seq_show = memory_high_show,
5481                 .write = memory_high_write,
5482         },
5483         {
5484                 .name = "max",
5485                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5486                 .seq_show = memory_max_show,
5487                 .write = memory_max_write,
5488         },
5489         {
5490                 .name = "events",
5491                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5492                 .seq_show = memory_events_show,
5493         },
5494         { }     /* terminate */
5495 };
5496
5497 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5498         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5499         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5500         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5501         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5502         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5503         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5504         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5505         .attach = mem_cgroup_move_task,
5506         .bind = mem_cgroup_bind,
5507         .dfl_cftypes = memory_files,
5508         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5509         .early_init = 0,
5510 };
5511
5512 /**
5513  * mem_cgroup_events - count memory events against a cgroup
5514  * @memcg: the memory cgroup
5515  * @idx: the event index
5516  * @nr: the number of events to account for
5517  */
5518 void mem_cgroup_events(struct mem_cgroup *memcg,
5519                        enum mem_cgroup_events_index idx,
5520                        unsigned int nr)
5521 {
5522         this_cpu_add(memcg->stat->events[idx], nr);
5523 }
5524
5525 /**
5526  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5527  * @root: the highest ancestor to consider
5528  * @memcg: the memory cgroup to check
5529  *
5530  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5531  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5532  */
5533 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5534 {
5535         if (mem_cgroup_disabled())
5536                 return false;
5537
5538         /*
5539          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5540          * it's never low when looked at directly, and it is not
5541          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5542          */
5543
5544         if (memcg == root_mem_cgroup)
5545                 return false;
5546
5547         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5548                 return false;
5549
5550         while (memcg != root) {
5551                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5552
5553                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5554                         break;
5555
5556                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5557                         return false;
5558         }
5559         return true;
5560 }
5561
5562 /**
5563  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5564  * @page: page to charge
5565  * @mm: mm context of the victim
5566  * @gfp_mask: reclaim mode
5567  * @memcgp: charged memcg return
5568  *
5569  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5570  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5571  *
5572  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5573  * Otherwise, an error code is returned.
5574  *
5575  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5576  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5577  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5578  */
5579 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5580                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
5581 {
5582         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5583         unsigned int nr_pages = 1;
5584         int ret = 0;
5585
5586         if (mem_cgroup_disabled())
5587                 goto out;
5588
5589         if (PageSwapCache(page)) {
5590                 /*
5591                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5592                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5593                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5594                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5595                  * in turn serializes uncharging.
5596                  */
5597                 if (page->mem_cgroup)
5598                         goto out;
5599         }
5600
5601         if (PageTransHuge(page)) {
5602                 nr_pages <<= compound_order(page);
5603                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5604         }
5605
5606         if (do_swap_account && PageSwapCache(page))
5607                 memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
5608         if (!memcg)
5609                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5610
5611         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5612
5613         css_put(&memcg->css);
5614
5615         if (ret == -EINTR) {
5616                 memcg = root_mem_cgroup;
5617                 ret = 0;
5618         }
5619 out:
5620         *memcgp = memcg;
5621         return ret;
5622 }
5623
5624 /**
5625  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5626  * @page: page to charge
5627  * @memcg: memcg to charge the page to
5628  * @lrucare: page might be on LRU already
5629  *
5630  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5631  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5632  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5633  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5634  *
5635  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5636  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5637  *
5638  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5639  */
5640 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5641                               bool lrucare)
5642 {
5643         unsigned int nr_pages = 1;
5644
5645         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5646         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5647
5648         if (mem_cgroup_disabled())
5649                 return;
5650         /*
5651          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5652          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5653          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5654          */
5655         if (!memcg)
5656                 return;
5657
5658         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5659
5660         if (PageTransHuge(page)) {
5661                 nr_pages <<= compound_order(page);
5662                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5663         }
5664
5665         local_irq_disable();
5666         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, nr_pages);
5667         memcg_check_events(memcg, page);
5668         local_irq_enable();
5669
5670         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
5671                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5672                 /*
5673                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5674                  * let's not wait for it.  The page already received a
5675                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5676                  */
5677                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5678         }
5679 }
5680
5681 /**
5682  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5683  * @page: page to charge
5684  * @memcg: memcg to charge the page to
5685  *
5686  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5687  */
5688 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
5689 {
5690         unsigned int nr_pages = 1;
5691
5692         if (mem_cgroup_disabled())
5693                 return;
5694         /*
5695          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5696          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5697          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5698          */
5699         if (!memcg)
5700                 return;
5701
5702         if (PageTransHuge(page)) {
5703                 nr_pages <<= compound_order(page);
5704                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5705         }
5706
5707         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5708 }
5709
5710 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5711                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5712                            unsigned long nr_huge, struct page *dummy_page)
5713 {
5714         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file;
5715         unsigned long flags;
5716
5717         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5718                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5719                 if (do_swap_account)
5720                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5721                 memcg_oom_recover(memcg);
5722         }
5723
5724         local_irq_save(flags);
5725         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5726         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5727         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5728         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5729         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5730         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5731         local_irq_restore(flags);
5732
5733         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5734                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5735 }
5736
5737 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5738 {
5739         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5740         unsigned long nr_anon = 0;
5741         unsigned long nr_file = 0;
5742         unsigned long nr_huge = 0;
5743         unsigned long pgpgout = 0;
5744         struct list_head *next;
5745         struct page *page;
5746
5747         next = page_list->next;
5748         do {
5749                 unsigned int nr_pages = 1;
5750
5751                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5752                 next = page->lru.next;
5753
5754                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5755                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5756
5757                 if (!page->mem_cgroup)
5758                         continue;
5759
5760                 /*
5761                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5762                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5763                  * exclusive access to the page.
5764                  */
5765
5766                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5767                         if (memcg) {
5768                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5769                                                nr_huge, page);
5770                                 pgpgout = nr_anon = nr_file = nr_huge = 0;
5771                         }
5772                         memcg = page->mem_cgroup;
5773                 }
5774
5775                 if (PageTransHuge(page)) {
5776                         nr_pages <<= compound_order(page);
5777                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5778                         nr_huge += nr_pages;
5779                 }
5780
5781                 if (PageAnon(page))
5782                         nr_anon += nr_pages;
5783                 else
5784                         nr_file += nr_pages;
5785
5786                 page->mem_cgroup = NULL;
5787
5788                 pgpgout++;
5789         } while (next != page_list);
5790
5791         if (memcg)
5792                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5793                                nr_huge, page);
5794 }
5795
5796 /**
5797  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5798  * @page: page to uncharge
5799  *
5800  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5801  * mem_cgroup_commit_charge().
5802  */
5803 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5804 {
5805         if (mem_cgroup_disabled())
5806                 return;
5807
5808         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5809         if (!page->mem_cgroup)
5810                 return;
5811
5812         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5813         uncharge_list(&page->lru);
5814 }
5815
5816 /**
5817  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5818  * @page_list: list of pages to uncharge
5819  *
5820  * Uncharge a list of pages previously charged with
5821  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5822  */
5823 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5824 {
5825         if (mem_cgroup_disabled())
5826                 return;
5827
5828         if (!list_empty(page_list))
5829                 uncharge_list(page_list);
5830 }
5831
5832 /**
5833  * mem_cgroup_migrate - migrate a charge to another page
5834  * @oldpage: currently charged page
5835  * @newpage: page to transfer the charge to
5836  * @lrucare: either or both pages might be on the LRU already
5837  *
5838  * Migrate the charge from @oldpage to @newpage.
5839  *
5840  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5841  */
5842 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage,
5843                         bool lrucare)
5844 {
5845         struct mem_cgroup *memcg;
5846         int isolated;
5847
5848         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5849         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5850         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(oldpage), oldpage);
5851         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(newpage), newpage);
5852         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5853         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5854                        newpage);
5855
5856         if (mem_cgroup_disabled())
5857                 return;
5858
5859         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5860         if (newpage->mem_cgroup)
5861                 return;
5862
5863         /*
5864          * Swapcache readahead pages can get migrated before being
5865          * charged, and migration from compaction can happen to an
5866          * uncharged page when the PFN walker finds a page that
5867          * reclaim just put back on the LRU but has not released yet.
5868          */
5869         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5870         if (!memcg)
5871                 return;
5872
5873         if (lrucare)
5874                 lock_page_lru(oldpage, &isolated);
5875
5876         oldpage->mem_cgroup = NULL;
5877
5878         if (lrucare)
5879                 unlock_page_lru(oldpage, isolated);
5880
5881         commit_charge(newpage, memcg, lrucare);
5882 }
5883
5884 /*
5885  * subsys_initcall() for memory controller.
5886  *
5887  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
5888  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
5889  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
5890  * be initialized from here.
5891  */
5892 static int __init mem_cgroup_init(void)
5893 {
5894         int cpu, node;
5895
5896         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
5897
5898         for_each_possible_cpu(cpu)
5899                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5900                           drain_local_stock);
5901
5902         for_each_node(node) {
5903                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5904                 int zone;
5905
5906                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5907                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5908
5909                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
5910                         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
5911
5912                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
5913                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
5914                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
5915                 }
5916                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5917         }
5918
5919         return 0;
5920 }
5921 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5922
5923 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5924 /**
5925  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5926  * @page: page whose memsw charge to transfer
5927  * @entry: swap entry to move the charge to
5928  *
5929  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5930  */
5931 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5932 {
5933         struct mem_cgroup *memcg;
5934         unsigned short oldid;
5935
5936         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5937         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5938
5939         if (!do_swap_account)
5940                 return;
5941
5942         memcg = page->mem_cgroup;
5943
5944         /* Readahead page, never charged */
5945         if (!memcg)
5946                 return;
5947
5948         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5949         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5950         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5951
5952         page->mem_cgroup = NULL;
5953
5954         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5955                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5956
5957         /* XXX: caller holds IRQ-safe mapping->tree_lock */
5958         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5959
5960         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, -1);
5961         memcg_check_events(memcg, page);
5962 }
5963
5964 /**
5965  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5966  * @entry: swap entry to uncharge
5967  *
5968  * Drop the memsw charge associated with @entry.
5969  */
5970 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5971 {
5972         struct mem_cgroup *memcg;
5973         unsigned short id;
5974
5975         if (!do_swap_account)
5976                 return;
5977
5978         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5979         rcu_read_lock();
5980         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5981         if (memcg) {
5982                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5983                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5984                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5985                 css_put(&memcg->css);
5986         }
5987         rcu_read_unlock();
5988 }
5989
5990 /* for remember boot option*/
5991 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
5992 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
5993 #else
5994 static int really_do_swap_account __initdata;
5995 #endif
5996
5997 static int __init enable_swap_account(char *s)
5998 {
5999         if (!strcmp(s, "1"))
6000                 really_do_swap_account = 1;
6001         else if (!strcmp(s, "0"))
6002                 really_do_swap_account = 0;
6003         return 1;
6004 }
6005 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
6006
6007 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6008         {
6009                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6010                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6011                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6012         },
6013         {
6014                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6015                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6016                 .write = mem_cgroup_reset,
6017                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6018         },
6019         {
6020                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6021                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6022                 .write = mem_cgroup_write,
6023                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6024         },
6025         {
6026                 .name = "memsw.failcnt",
6027                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6028                 .write = mem_cgroup_reset,
6029                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6030         },
6031         { },    /* terminate */
6032 };
6033
6034 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
6035 {
6036         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
6037                 do_swap_account = 1;
6038                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
6039                                                   memsw_cgroup_files));
6040         }
6041         return 0;
6042 }
6043 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
6044
6045 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */