mm: memcontrol: move kmem accounting code to CONFIG_MEMCG
[cascardo/linux.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/hugetlb.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/bit_spinlock.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/limits.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/rbtree.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/eventfd.h>
54 #include <linux/poll.h>
55 #include <linux/sort.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/seq_file.h>
58 #include <linux/vmpressure.h>
59 #include <linux/mm_inline.h>
60 #include <linux/swap_cgroup.h>
61 #include <linux/cpu.h>
62 #include <linux/oom.h>
63 #include <linux/lockdep.h>
64 #include <linux/file.h>
65 #include <linux/tracehook.h>
66 #include "internal.h"
67 #include <net/sock.h>
68 #include <net/ip.h>
69 #include <net/tcp_memcontrol.h>
70 #include "slab.h"
71
72 #include <asm/uaccess.h>
73
74 #include <trace/events/vmscan.h>
75
76 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
77 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
78
79 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
80
81 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
82
83 /* Socket memory accounting disabled? */
84 static bool cgroup_memory_nosocket;
85
86 /* Whether the swap controller is active */
87 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
88 int do_swap_account __read_mostly;
89 #else
90 #define do_swap_account         0
91 #endif
92
93 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
94 static bool do_memsw_account(void)
95 {
96         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
97 }
98
99 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
100         "cache",
101         "rss",
102         "rss_huge",
103         "mapped_file",
104         "dirty",
105         "writeback",
106         "swap",
107 };
108
109 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
110         "pgpgin",
111         "pgpgout",
112         "pgfault",
113         "pgmajfault",
114 };
115
116 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
117         "inactive_anon",
118         "active_anon",
119         "inactive_file",
120         "active_file",
121         "unevictable",
122 };
123
124 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
125 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
126 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
127
128 /*
129  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
130  * their hierarchy representation
131  */
132
133 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
134         struct rb_root rb_root;
135         spinlock_t lock;
136 };
137
138 struct mem_cgroup_tree_per_node {
139         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
140 };
141
142 struct mem_cgroup_tree {
143         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
144 };
145
146 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
147
148 /* for OOM */
149 struct mem_cgroup_eventfd_list {
150         struct list_head list;
151         struct eventfd_ctx *eventfd;
152 };
153
154 /*
155  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
156  */
157 struct mem_cgroup_event {
158         /*
159          * memcg which the event belongs to.
160          */
161         struct mem_cgroup *memcg;
162         /*
163          * eventfd to signal userspace about the event.
164          */
165         struct eventfd_ctx *eventfd;
166         /*
167          * Each of these stored in a list by the cgroup.
168          */
169         struct list_head list;
170         /*
171          * register_event() callback will be used to add new userspace
172          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
173          * on eventfd to send notification to userspace.
174          */
175         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
176                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
177         /*
178          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
179          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
180          * if you want provide notification functionality.
181          */
182         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
183                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
184         /*
185          * All fields below needed to unregister event when
186          * userspace closes eventfd.
187          */
188         poll_table pt;
189         wait_queue_head_t *wqh;
190         wait_queue_t wait;
191         struct work_struct remove;
192 };
193
194 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
195 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
196
197 /* Stuffs for move charges at task migration. */
198 /*
199  * Types of charges to be moved.
200  */
201 #define MOVE_ANON       0x1U
202 #define MOVE_FILE       0x2U
203 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
204
205 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
206 static struct move_charge_struct {
207         spinlock_t        lock; /* for from, to */
208         struct mem_cgroup *from;
209         struct mem_cgroup *to;
210         unsigned long flags;
211         unsigned long precharge;
212         unsigned long moved_charge;
213         unsigned long moved_swap;
214         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
215         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
216 } mc = {
217         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
218         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
219 };
220
221 /*
222  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
223  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
224  */
225 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
226 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
227
228 enum charge_type {
229         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
230         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
231         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
232         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
233         NR_CHARGE_TYPE,
234 };
235
236 /* for encoding cft->private value on file */
237 enum res_type {
238         _MEM,
239         _MEMSWAP,
240         _OOM_TYPE,
241         _KMEM,
242 };
243
244 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
245 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
246 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
247 /* Used for OOM nofiier */
248 #define OOM_CONTROL             (0)
249
250 /*
251  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
252  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
253  * appearing has to hold it as well.
254  */
255 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
256
257 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
258 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
259 {
260         if (!memcg)
261                 memcg = root_mem_cgroup;
262         return &memcg->vmpressure;
263 }
264
265 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
266 {
267         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
268 }
269
270 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
271 {
272         return (memcg == root_mem_cgroup);
273 }
274
275 /*
276  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
277  * an unsigned short.
278  */
279 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
280
281 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
282 {
283         return memcg->css.id;
284 }
285
286 /*
287  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
288  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling
289  * css_tryget_online() if the mem_cgroup is used for charging. (dropping
290  * refcnt from swap can be called against removed memcg.)
291  */
292 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
293 {
294         struct cgroup_subsys_state *css;
295
296         css = css_from_id(id, &memory_cgrp_subsys);
297         return mem_cgroup_from_css(css);
298 }
299
300 #ifndef CONFIG_SLOB
301 /*
302  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
303  * The main reason for not using cgroup id for this:
304  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
305  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
306  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
307  *  200 entry array for that.
308  *
309  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
310  * will double each time we have to increase it.
311  */
312 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
313 int memcg_nr_cache_ids;
314
315 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
316 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
317
318 void memcg_get_cache_ids(void)
319 {
320         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
321 }
322
323 void memcg_put_cache_ids(void)
324 {
325         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
326 }
327
328 /*
329  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
330  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
331  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
332  * tunable, but that is strictly not necessary.
333  *
334  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
335  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
336  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
337  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
338  * increase ours as well if it increases.
339  */
340 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
341 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
342
343 /*
344  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
345  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
346  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
347  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
348  */
349 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
350 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
351
352 #endif /* !CONFIG_SLOB */
353
354 static struct mem_cgroup_per_zone *
355 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
356 {
357         int nid = zone_to_nid(zone);
358         int zid = zone_idx(zone);
359
360         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
361 }
362
363 /**
364  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
365  * @page: page of interest
366  *
367  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
368  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
369  * until it is released.
370  *
371  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
372  * is returned.
373  *
374  * XXX: The above description of behavior on the default hierarchy isn't
375  * strictly true yet as replace_page_cache_page() can modify the
376  * association before @page is released even on the default hierarchy;
377  * however, the current and planned usages don't mix the the two functions
378  * and replace_page_cache_page() will soon be updated to make the invariant
379  * actually true.
380  */
381 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
382 {
383         struct mem_cgroup *memcg;
384
385         memcg = page->mem_cgroup;
386
387         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
388                 memcg = root_mem_cgroup;
389
390         return &memcg->css;
391 }
392
393 /**
394  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
395  * @page: the page
396  *
397  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
398  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
399  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
400  *
401  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
402  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
403  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
404  * do not care (such as procfs interfaces).
405  */
406 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
407 {
408         struct mem_cgroup *memcg;
409         unsigned long ino = 0;
410
411         rcu_read_lock();
412         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
413         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
414                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
415         if (memcg)
416                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
417         rcu_read_unlock();
418         return ino;
419 }
420
421 static struct mem_cgroup_per_zone *
422 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
423 {
424         int nid = page_to_nid(page);
425         int zid = page_zonenum(page);
426
427         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
428 }
429
430 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
431 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
432 {
433         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
434 }
435
436 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
437 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
438 {
439         int nid = page_to_nid(page);
440         int zid = page_zonenum(page);
441
442         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
443 }
444
445 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
446                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
447                                          unsigned long new_usage_in_excess)
448 {
449         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
450         struct rb_node *parent = NULL;
451         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
452
453         if (mz->on_tree)
454                 return;
455
456         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
457         if (!mz->usage_in_excess)
458                 return;
459         while (*p) {
460                 parent = *p;
461                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
462                                         tree_node);
463                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
464                         p = &(*p)->rb_left;
465                 /*
466                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
467                  * limit by the same amount
468                  */
469                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
470                         p = &(*p)->rb_right;
471         }
472         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
473         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
474         mz->on_tree = true;
475 }
476
477 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
478                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
479 {
480         if (!mz->on_tree)
481                 return;
482         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
483         mz->on_tree = false;
484 }
485
486 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
487                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
488 {
489         unsigned long flags;
490
491         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
492         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
493         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
494 }
495
496 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
497 {
498         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
499         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
500         unsigned long excess = 0;
501
502         if (nr_pages > soft_limit)
503                 excess = nr_pages - soft_limit;
504
505         return excess;
506 }
507
508 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
509 {
510         unsigned long excess;
511         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
512         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
513
514         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
515         /*
516          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
517          * because their event counter is not touched.
518          */
519         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
520                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
521                 excess = soft_limit_excess(memcg);
522                 /*
523                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
524                  * mem is over its softlimit.
525                  */
526                 if (excess || mz->on_tree) {
527                         unsigned long flags;
528
529                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
530                         /* if on-tree, remove it */
531                         if (mz->on_tree)
532                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
533                         /*
534                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
535                          * If excess is 0, no tree ops.
536                          */
537                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
538                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
539                 }
540         }
541 }
542
543 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
544 {
545         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
546         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
547         int nid, zid;
548
549         for_each_node(nid) {
550                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
551                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
552                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
553                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
554                 }
555         }
556 }
557
558 static struct mem_cgroup_per_zone *
559 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
560 {
561         struct rb_node *rightmost = NULL;
562         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
563
564 retry:
565         mz = NULL;
566         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
567         if (!rightmost)
568                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
569
570         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
571         /*
572          * Remove the node now but someone else can add it back,
573          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
574          * position in the tree.
575          */
576         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
577         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
578             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
579                 goto retry;
580 done:
581         return mz;
582 }
583
584 static struct mem_cgroup_per_zone *
585 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
586 {
587         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
588
589         spin_lock_irq(&mctz->lock);
590         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
591         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
592         return mz;
593 }
594
595 /*
596  * Return page count for single (non recursive) @memcg.
597  *
598  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
599  *
600  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
601  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
602  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
603  * a periodic synchronization of counter in memcg's counter.
604  *
605  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
606  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
607  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
608  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
609  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
610  *
611  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
612  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
613  * common workload, threshold and synchronization as vmstat[] should be
614  * implemented.
615  */
616 static unsigned long
617 mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg, enum mem_cgroup_stat_index idx)
618 {
619         long val = 0;
620         int cpu;
621
622         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
623         for_each_possible_cpu(cpu)
624                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
625         /*
626          * Summing races with updates, so val may be negative.  Avoid exposing
627          * transient negative values.
628          */
629         if (val < 0)
630                 val = 0;
631         return val;
632 }
633
634 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
635                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
636 {
637         unsigned long val = 0;
638         int cpu;
639
640         for_each_possible_cpu(cpu)
641                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
642         return val;
643 }
644
645 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
646                                          struct page *page,
647                                          bool compound, int nr_pages)
648 {
649         /*
650          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
651          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
652          */
653         if (PageAnon(page))
654                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
655                                 nr_pages);
656         else
657                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
658                                 nr_pages);
659
660         if (compound) {
661                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
662                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
663                                 nr_pages);
664         }
665
666         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
667         if (nr_pages > 0)
668                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
669         else {
670                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
671                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
672         }
673
674         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
675 }
676
677 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
678                                                   int nid,
679                                                   unsigned int lru_mask)
680 {
681         unsigned long nr = 0;
682         int zid;
683
684         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
685
686         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
687                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
688                 enum lru_list lru;
689
690                 for_each_lru(lru) {
691                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
692                                 continue;
693                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
694                         nr += mz->lru_size[lru];
695                 }
696         }
697         return nr;
698 }
699
700 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
701                         unsigned int lru_mask)
702 {
703         unsigned long nr = 0;
704         int nid;
705
706         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
707                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
708         return nr;
709 }
710
711 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
712                                        enum mem_cgroup_events_target target)
713 {
714         unsigned long val, next;
715
716         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
717         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
718         /* from time_after() in jiffies.h */
719         if ((long)next - (long)val < 0) {
720                 switch (target) {
721                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
722                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
723                         break;
724                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
725                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
726                         break;
727                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
728                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
729                         break;
730                 default:
731                         break;
732                 }
733                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
734                 return true;
735         }
736         return false;
737 }
738
739 /*
740  * Check events in order.
741  *
742  */
743 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
744 {
745         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
746         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
747                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
748                 bool do_softlimit;
749                 bool do_numainfo __maybe_unused;
750
751                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
752                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
753 #if MAX_NUMNODES > 1
754                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
755                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
756 #endif
757                 mem_cgroup_threshold(memcg);
758                 if (unlikely(do_softlimit))
759                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
760 #if MAX_NUMNODES > 1
761                 if (unlikely(do_numainfo))
762                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
763 #endif
764         }
765 }
766
767 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
768 {
769         /*
770          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
771          * if it races with swapoff, page migration, etc.
772          * So this can be called with p == NULL.
773          */
774         if (unlikely(!p))
775                 return NULL;
776
777         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
778 }
779 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
780
781 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
782 {
783         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
784
785         rcu_read_lock();
786         do {
787                 /*
788                  * Page cache insertions can happen withou an
789                  * actual mm context, e.g. during disk probing
790                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
791                  */
792                 if (unlikely(!mm))
793                         memcg = root_mem_cgroup;
794                 else {
795                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
796                         if (unlikely(!memcg))
797                                 memcg = root_mem_cgroup;
798                 }
799         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
800         rcu_read_unlock();
801         return memcg;
802 }
803
804 /**
805  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
806  * @root: hierarchy root
807  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
808  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
809  *
810  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
811  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
812  *
813  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
814  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
815  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
816  *
817  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
818  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
819  * reclaimers operating on the same zone and priority.
820  */
821 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
822                                    struct mem_cgroup *prev,
823                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
824 {
825         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
826         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
827         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
828         struct mem_cgroup *pos = NULL;
829
830         if (mem_cgroup_disabled())
831                 return NULL;
832
833         if (!root)
834                 root = root_mem_cgroup;
835
836         if (prev && !reclaim)
837                 pos = prev;
838
839         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
840                 if (prev)
841                         goto out;
842                 return root;
843         }
844
845         rcu_read_lock();
846
847         if (reclaim) {
848                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
849
850                 mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
851                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
852
853                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
854                         goto out_unlock;
855
856                 while (1) {
857                         pos = READ_ONCE(iter->position);
858                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
859                                 break;
860                         /*
861                          * css reference reached zero, so iter->position will
862                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
863                          * rely on this happening soon, because ->css_released
864                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
865                          * might block it. So we clear iter->position right
866                          * away.
867                          */
868                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
869                 }
870         }
871
872         if (pos)
873                 css = &pos->css;
874
875         for (;;) {
876                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
877                 if (!css) {
878                         /*
879                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
880                          * new one might jump in right at the end of
881                          * the hierarchy - make sure they see at least
882                          * one group and restart from the beginning.
883                          */
884                         if (!prev)
885                                 continue;
886                         break;
887                 }
888
889                 /*
890                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
891                  * is provided by the caller, so we know it's alive
892                  * and kicking, and don't take an extra reference.
893                  */
894                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
895
896                 if (css == &root->css)
897                         break;
898
899                 if (css_tryget(css)) {
900                         /*
901                          * Make sure the memcg is initialized:
902                          * mem_cgroup_css_online() orders the the
903                          * initialization against setting the flag.
904                          */
905                         if (smp_load_acquire(&memcg->initialized))
906                                 break;
907
908                         css_put(css);
909                 }
910
911                 memcg = NULL;
912         }
913
914         if (reclaim) {
915                 /*
916                  * The position could have already been updated by a competing
917                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
918                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
919                  */
920                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
921
922                 if (pos)
923                         css_put(&pos->css);
924
925                 if (!memcg)
926                         iter->generation++;
927                 else if (!prev)
928                         reclaim->generation = iter->generation;
929         }
930
931 out_unlock:
932         rcu_read_unlock();
933 out:
934         if (prev && prev != root)
935                 css_put(&prev->css);
936
937         return memcg;
938 }
939
940 /**
941  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
942  * @root: hierarchy root
943  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
944  */
945 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
946                            struct mem_cgroup *prev)
947 {
948         if (!root)
949                 root = root_mem_cgroup;
950         if (prev && prev != root)
951                 css_put(&prev->css);
952 }
953
954 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
955 {
956         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
957         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
958         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
959         int nid, zid;
960         int i;
961
962         while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg))) {
963                 for_each_node(nid) {
964                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
965                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
966                                 for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
967                                         iter = &mz->iter[i];
968                                         cmpxchg(&iter->position,
969                                                 dead_memcg, NULL);
970                                 }
971                         }
972                 }
973         }
974 }
975
976 /*
977  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
978  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
979  * be used for reference counting.
980  */
981 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
982         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
983              iter != NULL;                              \
984              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
985
986 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
987         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
988              iter != NULL;                              \
989              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
990
991 /**
992  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
993  * @zone: zone of the wanted lruvec
994  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
995  *
996  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
997  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
998  * is disabled.
999  */
1000 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1001                                       struct mem_cgroup *memcg)
1002 {
1003         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1004         struct lruvec *lruvec;
1005
1006         if (mem_cgroup_disabled()) {
1007                 lruvec = &zone->lruvec;
1008                 goto out;
1009         }
1010
1011         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
1012         lruvec = &mz->lruvec;
1013 out:
1014         /*
1015          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1016          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1017          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1018          */
1019         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1020                 lruvec->zone = zone;
1021         return lruvec;
1022 }
1023
1024 /**
1025  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1026  * @page: the page
1027  * @zone: zone of the page
1028  *
1029  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1030  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1031  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1032  */
1033 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1034 {
1035         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1036         struct mem_cgroup *memcg;
1037         struct lruvec *lruvec;
1038
1039         if (mem_cgroup_disabled()) {
1040                 lruvec = &zone->lruvec;
1041                 goto out;
1042         }
1043
1044         memcg = page->mem_cgroup;
1045         /*
1046          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1047          * possibly migrated - before they are charged.
1048          */
1049         if (!memcg)
1050                 memcg = root_mem_cgroup;
1051
1052         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1053         lruvec = &mz->lruvec;
1054 out:
1055         /*
1056          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1057          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1058          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1059          */
1060         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1061                 lruvec->zone = zone;
1062         return lruvec;
1063 }
1064
1065 /**
1066  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1067  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1068  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1069  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1070  *
1071  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1072  * lru list.
1073  */
1074 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1075                                 int nr_pages)
1076 {
1077         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1078         unsigned long *lru_size;
1079
1080         if (mem_cgroup_disabled())
1081                 return;
1082
1083         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1084         lru_size = mz->lru_size + lru;
1085         *lru_size += nr_pages;
1086         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1087 }
1088
1089 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1090 {
1091         struct mem_cgroup *task_memcg;
1092         struct task_struct *p;
1093         bool ret;
1094
1095         p = find_lock_task_mm(task);
1096         if (p) {
1097                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1098                 task_unlock(p);
1099         } else {
1100                 /*
1101                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1102                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1103                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1104                  */
1105                 rcu_read_lock();
1106                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1107                 css_get(&task_memcg->css);
1108                 rcu_read_unlock();
1109         }
1110         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1111         css_put(&task_memcg->css);
1112         return ret;
1113 }
1114
1115 /**
1116  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1117  * @memcg: the memory cgroup
1118  *
1119  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1120  * pages.
1121  */
1122 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1123 {
1124         unsigned long margin = 0;
1125         unsigned long count;
1126         unsigned long limit;
1127
1128         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1129         limit = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
1130         if (count < limit)
1131                 margin = limit - count;
1132
1133         if (do_memsw_account()) {
1134                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1135                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.limit);
1136                 if (count <= limit)
1137                         margin = min(margin, limit - count);
1138         }
1139
1140         return margin;
1141 }
1142
1143 /*
1144  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1145  *
1146  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1147  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1148  * caused by "move".
1149  */
1150 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1151 {
1152         struct mem_cgroup *from;
1153         struct mem_cgroup *to;
1154         bool ret = false;
1155         /*
1156          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1157          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1158          */
1159         spin_lock(&mc.lock);
1160         from = mc.from;
1161         to = mc.to;
1162         if (!from)
1163                 goto unlock;
1164
1165         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1166                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1167 unlock:
1168         spin_unlock(&mc.lock);
1169         return ret;
1170 }
1171
1172 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1173 {
1174         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1175                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1176                         DEFINE_WAIT(wait);
1177                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1178                         /* moving charge context might have finished. */
1179                         if (mc.moving_task)
1180                                 schedule();
1181                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1182                         return true;
1183                 }
1184         }
1185         return false;
1186 }
1187
1188 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1189 /**
1190  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1191  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1192  * @p: Task that is going to be killed
1193  *
1194  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1195  * enabled
1196  */
1197 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1198 {
1199         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1200         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1201         struct mem_cgroup *iter;
1202         unsigned int i;
1203
1204         mutex_lock(&oom_info_lock);
1205         rcu_read_lock();
1206
1207         if (p) {
1208                 pr_info("Task in ");
1209                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1210                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1211         } else {
1212                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1213         }
1214
1215         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1216         pr_cont("\n");
1217
1218         rcu_read_unlock();
1219
1220         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1221                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1222                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1223         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1224                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1225                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1226         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1227                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1228                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1229
1230         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1231                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1232                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1233                 pr_cont(":");
1234
1235                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1236                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
1237                                 continue;
1238                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1239                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1240                 }
1241
1242                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1243                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1244                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1245
1246                 pr_cont("\n");
1247         }
1248         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1249 }
1250
1251 /*
1252  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1253  * 1(self count) if no children.
1254  */
1255 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1256 {
1257         int num = 0;
1258         struct mem_cgroup *iter;
1259
1260         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1261                 num++;
1262         return num;
1263 }
1264
1265 /*
1266  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1267  */
1268 static unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1269 {
1270         unsigned long limit;
1271
1272         limit = memcg->memory.limit;
1273         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1274                 unsigned long memsw_limit;
1275
1276                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1277                 limit = min(limit + total_swap_pages, memsw_limit);
1278         }
1279         return limit;
1280 }
1281
1282 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1283                                      int order)
1284 {
1285         struct oom_control oc = {
1286                 .zonelist = NULL,
1287                 .nodemask = NULL,
1288                 .gfp_mask = gfp_mask,
1289                 .order = order,
1290         };
1291         struct mem_cgroup *iter;
1292         unsigned long chosen_points = 0;
1293         unsigned long totalpages;
1294         unsigned int points = 0;
1295         struct task_struct *chosen = NULL;
1296
1297         mutex_lock(&oom_lock);
1298
1299         /*
1300          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1301          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1302          * quickly exit and free its memory.
1303          */
1304         if (fatal_signal_pending(current) || task_will_free_mem(current)) {
1305                 mark_oom_victim(current);
1306                 goto unlock;
1307         }
1308
1309         check_panic_on_oom(&oc, CONSTRAINT_MEMCG, memcg);
1310         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) ? : 1;
1311         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1312                 struct css_task_iter it;
1313                 struct task_struct *task;
1314
1315                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1316                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1317                         switch (oom_scan_process_thread(&oc, task, totalpages)) {
1318                         case OOM_SCAN_SELECT:
1319                                 if (chosen)
1320                                         put_task_struct(chosen);
1321                                 chosen = task;
1322                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1323                                 get_task_struct(chosen);
1324                                 /* fall through */
1325                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1326                                 continue;
1327                         case OOM_SCAN_ABORT:
1328                                 css_task_iter_end(&it);
1329                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1330                                 if (chosen)
1331                                         put_task_struct(chosen);
1332                                 goto unlock;
1333                         case OOM_SCAN_OK:
1334                                 break;
1335                         };
1336                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1337                         if (!points || points < chosen_points)
1338                                 continue;
1339                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1340                         if (points == chosen_points &&
1341                             thread_group_leader(chosen))
1342                                 continue;
1343
1344                         if (chosen)
1345                                 put_task_struct(chosen);
1346                         chosen = task;
1347                         chosen_points = points;
1348                         get_task_struct(chosen);
1349                 }
1350                 css_task_iter_end(&it);
1351         }
1352
1353         if (chosen) {
1354                 points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1355                 oom_kill_process(&oc, chosen, points, totalpages, memcg,
1356                                  "Memory cgroup out of memory");
1357         }
1358 unlock:
1359         mutex_unlock(&oom_lock);
1360 }
1361
1362 #if MAX_NUMNODES > 1
1363
1364 /**
1365  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1366  * @memcg: the target memcg
1367  * @nid: the node ID to be checked.
1368  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1369  *
1370  * This function returns whether the specified memcg contains any
1371  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1372  * pages in the node.
1373  */
1374 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1375                 int nid, bool noswap)
1376 {
1377         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1378                 return true;
1379         if (noswap || !total_swap_pages)
1380                 return false;
1381         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1382                 return true;
1383         return false;
1384
1385 }
1386
1387 /*
1388  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1389  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1390  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1391  *
1392  */
1393 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1394 {
1395         int nid;
1396         /*
1397          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1398          * pagein/pageout changes since the last update.
1399          */
1400         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1401                 return;
1402         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1403                 return;
1404
1405         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1406         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1407
1408         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1409
1410                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1411                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1412         }
1413
1414         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1415         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1416 }
1417
1418 /*
1419  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1420  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1421  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1422  *
1423  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1424  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1425  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1426  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1427  *
1428  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1429  */
1430 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1431 {
1432         int node;
1433
1434         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1435         node = memcg->last_scanned_node;
1436
1437         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1438         if (node == MAX_NUMNODES)
1439                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1440         /*
1441          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1442          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1443          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1444          * we use curret node.
1445          */
1446         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1447                 node = numa_node_id();
1448
1449         memcg->last_scanned_node = node;
1450         return node;
1451 }
1452 #else
1453 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1454 {
1455         return 0;
1456 }
1457 #endif
1458
1459 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1460                                    struct zone *zone,
1461                                    gfp_t gfp_mask,
1462                                    unsigned long *total_scanned)
1463 {
1464         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1465         int total = 0;
1466         int loop = 0;
1467         unsigned long excess;
1468         unsigned long nr_scanned;
1469         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1470                 .zone = zone,
1471                 .priority = 0,
1472         };
1473
1474         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1475
1476         while (1) {
1477                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1478                 if (!victim) {
1479                         loop++;
1480                         if (loop >= 2) {
1481                                 /*
1482                                  * If we have not been able to reclaim
1483                                  * anything, it might because there are
1484                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1485                                  */
1486                                 if (!total)
1487                                         break;
1488                                 /*
1489                                  * We want to do more targeted reclaim.
1490                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1491                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1492                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1493                                  */
1494                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1495                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1496                                         break;
1497                         }
1498                         continue;
1499                 }
1500                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1501                                                      zone, &nr_scanned);
1502                 *total_scanned += nr_scanned;
1503                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1504                         break;
1505         }
1506         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1507         return total;
1508 }
1509
1510 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1511 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1512         .name = "memcg_oom_lock",
1513 };
1514 #endif
1515
1516 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1517
1518 /*
1519  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1520  * If someone is running, return false.
1521  */
1522 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1523 {
1524         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1525
1526         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1527
1528         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1529                 if (iter->oom_lock) {
1530                         /*
1531                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1532                          * so we cannot give a lock.
1533                          */
1534                         failed = iter;
1535                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1536                         break;
1537                 } else
1538                         iter->oom_lock = true;
1539         }
1540
1541         if (failed) {
1542                 /*
1543                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1544                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1545                  */
1546                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1547                         if (iter == failed) {
1548                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1549                                 break;
1550                         }
1551                         iter->oom_lock = false;
1552                 }
1553         } else
1554                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1555
1556         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1557
1558         return !failed;
1559 }
1560
1561 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1562 {
1563         struct mem_cgroup *iter;
1564
1565         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1566         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1567         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1568                 iter->oom_lock = false;
1569         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1570 }
1571
1572 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1573 {
1574         struct mem_cgroup *iter;
1575
1576         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1577         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1578                 iter->under_oom++;
1579         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1580 }
1581
1582 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1583 {
1584         struct mem_cgroup *iter;
1585
1586         /*
1587          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1588          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1589          */
1590         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1591         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1592                 if (iter->under_oom > 0)
1593                         iter->under_oom--;
1594         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1595 }
1596
1597 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1598
1599 struct oom_wait_info {
1600         struct mem_cgroup *memcg;
1601         wait_queue_t    wait;
1602 };
1603
1604 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1605         unsigned mode, int sync, void *arg)
1606 {
1607         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1608         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1609         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1610
1611         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1612         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1613
1614         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1615             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1616                 return 0;
1617         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1618 }
1619
1620 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1621 {
1622         /*
1623          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1624          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1625          * this function is called as a result of userland actions
1626          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1627          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1628          * triggering notification.
1629          */
1630         if (memcg && memcg->under_oom)
1631                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1632 }
1633
1634 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1635 {
1636         if (!current->memcg_may_oom)
1637                 return;
1638         /*
1639          * We are in the middle of the charge context here, so we
1640          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1641          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1642          *
1643          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1644          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1645          * invocation might not even be necessary.
1646          *
1647          * That's why we don't do anything here except remember the
1648          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1649          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1650          * and when we know whether the fault was overall successful.
1651          */
1652         css_get(&memcg->css);
1653         current->memcg_in_oom = memcg;
1654         current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1655         current->memcg_oom_order = order;
1656 }
1657
1658 /**
1659  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1660  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1661  *
1662  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1663  * handler was enabled.
1664  *
1665  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1666  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1667  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1668  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1669  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1670  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1671  *
1672  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1673  * completed, %false otherwise.
1674  */
1675 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1676 {
1677         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1678         struct oom_wait_info owait;
1679         bool locked;
1680
1681         /* OOM is global, do not handle */
1682         if (!memcg)
1683                 return false;
1684
1685         if (!handle || oom_killer_disabled)
1686                 goto cleanup;
1687
1688         owait.memcg = memcg;
1689         owait.wait.flags = 0;
1690         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1691         owait.wait.private = current;
1692         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1693
1694         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1695         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1696
1697         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1698
1699         if (locked)
1700                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1701
1702         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1703                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1704                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1705                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1706                                          current->memcg_oom_order);
1707         } else {
1708                 schedule();
1709                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1710                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1711         }
1712
1713         if (locked) {
1714                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1715                 /*
1716                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1717                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1718                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1719                  */
1720                 memcg_oom_recover(memcg);
1721         }
1722 cleanup:
1723         current->memcg_in_oom = NULL;
1724         css_put(&memcg->css);
1725         return true;
1726 }
1727
1728 /**
1729  * mem_cgroup_begin_page_stat - begin a page state statistics transaction
1730  * @page: page that is going to change accounted state
1731  *
1732  * This function must mark the beginning of an accounted page state
1733  * change to prevent double accounting when the page is concurrently
1734  * being moved to another memcg:
1735  *
1736  *   memcg = mem_cgroup_begin_page_stat(page);
1737  *   if (TestClearPageState(page))
1738  *     mem_cgroup_update_page_stat(memcg, state, -1);
1739  *   mem_cgroup_end_page_stat(memcg);
1740  */
1741 struct mem_cgroup *mem_cgroup_begin_page_stat(struct page *page)
1742 {
1743         struct mem_cgroup *memcg;
1744         unsigned long flags;
1745
1746         /*
1747          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1748          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1749          * because page moving starts with an RCU grace period.
1750          *
1751          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1752          * the page state that is going to change is the only thing
1753          * preventing the page from being uncharged.
1754          * E.g. end-writeback clearing PageWriteback(), which allows
1755          * migration to go ahead and uncharge the page before the
1756          * account transaction might be complete.
1757          */
1758         rcu_read_lock();
1759
1760         if (mem_cgroup_disabled())
1761                 return NULL;
1762 again:
1763         memcg = page->mem_cgroup;
1764         if (unlikely(!memcg))
1765                 return NULL;
1766
1767         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1768                 return memcg;
1769
1770         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1771         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1772                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1773                 goto again;
1774         }
1775
1776         /*
1777          * When charge migration first begins, we can have locked and
1778          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1779          * the task who has the lock for mem_cgroup_end_page_stat().
1780          */
1781         memcg->move_lock_task = current;
1782         memcg->move_lock_flags = flags;
1783
1784         return memcg;
1785 }
1786 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_begin_page_stat);
1787
1788 /**
1789  * mem_cgroup_end_page_stat - finish a page state statistics transaction
1790  * @memcg: the memcg that was accounted against
1791  */
1792 void mem_cgroup_end_page_stat(struct mem_cgroup *memcg)
1793 {
1794         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1795                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1796
1797                 memcg->move_lock_task = NULL;
1798                 memcg->move_lock_flags = 0;
1799
1800                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1801         }
1802
1803         rcu_read_unlock();
1804 }
1805 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_end_page_stat);
1806
1807 /*
1808  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1809  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1810  */
1811 #define CHARGE_BATCH    32U
1812 struct memcg_stock_pcp {
1813         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1814         unsigned int nr_pages;
1815         struct work_struct work;
1816         unsigned long flags;
1817 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1818 };
1819 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1820 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1821
1822 /**
1823  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1824  * @memcg: memcg to consume from.
1825  * @nr_pages: how many pages to charge.
1826  *
1827  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1828  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1829  * service an allocation will refill the stock.
1830  *
1831  * returns true if successful, false otherwise.
1832  */
1833 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1834 {
1835         struct memcg_stock_pcp *stock;
1836         bool ret = false;
1837
1838         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
1839                 return ret;
1840
1841         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1842         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1843                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1844                 ret = true;
1845         }
1846         put_cpu_var(memcg_stock);
1847         return ret;
1848 }
1849
1850 /*
1851  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1852  */
1853 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1854 {
1855         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1856
1857         if (stock->nr_pages) {
1858                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1859                 if (do_memsw_account())
1860                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1861                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1862                 stock->nr_pages = 0;
1863         }
1864         stock->cached = NULL;
1865 }
1866
1867 /*
1868  * This must be called under preempt disabled or must be called by
1869  * a thread which is pinned to local cpu.
1870  */
1871 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1872 {
1873         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1874         drain_stock(stock);
1875         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1876 }
1877
1878 /*
1879  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
1880  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
1881  */
1882 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1883 {
1884         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1885
1886         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
1887                 drain_stock(stock);
1888                 stock->cached = memcg;
1889         }
1890         stock->nr_pages += nr_pages;
1891         put_cpu_var(memcg_stock);
1892 }
1893
1894 /*
1895  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
1896  * of the hierarchy under it.
1897  */
1898 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
1899 {
1900         int cpu, curcpu;
1901
1902         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
1903         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
1904                 return;
1905         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
1906         get_online_cpus();
1907         curcpu = get_cpu();
1908         for_each_online_cpu(cpu) {
1909                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1910                 struct mem_cgroup *memcg;
1911
1912                 memcg = stock->cached;
1913                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
1914                         continue;
1915                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
1916                         continue;
1917                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
1918                         if (cpu == curcpu)
1919                                 drain_local_stock(&stock->work);
1920                         else
1921                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
1922                 }
1923         }
1924         put_cpu();
1925         put_online_cpus();
1926         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
1927 }
1928
1929 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
1930                                         unsigned long action,
1931                                         void *hcpu)
1932 {
1933         int cpu = (unsigned long)hcpu;
1934         struct memcg_stock_pcp *stock;
1935
1936         if (action == CPU_ONLINE)
1937                 return NOTIFY_OK;
1938
1939         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
1940                 return NOTIFY_OK;
1941
1942         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
1943         drain_stock(stock);
1944         return NOTIFY_OK;
1945 }
1946
1947 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
1948                          unsigned int nr_pages,
1949                          gfp_t gfp_mask)
1950 {
1951         do {
1952                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
1953                         continue;
1954                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
1955                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
1956         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1957 }
1958
1959 static void high_work_func(struct work_struct *work)
1960 {
1961         struct mem_cgroup *memcg;
1962
1963         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
1964         reclaim_high(memcg, CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
1965 }
1966
1967 /*
1968  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
1969  * and reclaims memory over the high limit.
1970  */
1971 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
1972 {
1973         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
1974         struct mem_cgroup *memcg;
1975
1976         if (likely(!nr_pages))
1977                 return;
1978
1979         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
1980         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
1981         css_put(&memcg->css);
1982         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
1983 }
1984
1985 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1986                       unsigned int nr_pages)
1987 {
1988         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
1989         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
1990         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
1991         struct page_counter *counter;
1992         unsigned long nr_reclaimed;
1993         bool may_swap = true;
1994         bool drained = false;
1995
1996         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
1997                 return 0;
1998 retry:
1999         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2000                 return 0;
2001
2002         if (!do_memsw_account() ||
2003             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2004                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2005                         goto done_restock;
2006                 if (do_memsw_account())
2007                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2008                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2009         } else {
2010                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2011                 may_swap = false;
2012         }
2013
2014         if (batch > nr_pages) {
2015                 batch = nr_pages;
2016                 goto retry;
2017         }
2018
2019         /*
2020          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2021          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2022          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2023          * free their memory.
2024          */
2025         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2026                      fatal_signal_pending(current) ||
2027                      current->flags & PF_EXITING))
2028                 goto force;
2029
2030         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2031                 goto nomem;
2032
2033         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2034                 goto nomem;
2035
2036         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
2037
2038         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2039                                                     gfp_mask, may_swap);
2040
2041         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2042                 goto retry;
2043
2044         if (!drained) {
2045                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2046                 drained = true;
2047                 goto retry;
2048         }
2049
2050         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2051                 goto nomem;
2052         /*
2053          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2054          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2055          * before killing the task.
2056          *
2057          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2058          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2059          * to regular pages anyway in case of failure.
2060          */
2061         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2062                 goto retry;
2063         /*
2064          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2065          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2066          */
2067         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2068                 goto retry;
2069
2070         if (nr_retries--)
2071                 goto retry;
2072
2073         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2074                 goto force;
2075
2076         if (fatal_signal_pending(current))
2077                 goto force;
2078
2079         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
2080
2081         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2082                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2083 nomem:
2084         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2085                 return -ENOMEM;
2086 force:
2087         /*
2088          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2089          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2090          * temporarily by force charging it.
2091          */
2092         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2093         if (do_memsw_account())
2094                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2095         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2096
2097         return 0;
2098
2099 done_restock:
2100         css_get_many(&memcg->css, batch);
2101         if (batch > nr_pages)
2102                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2103
2104         /*
2105          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2106          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2107          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2108          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2109          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2110          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2111          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2112          */
2113         do {
2114                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2115                         /* Don't bother a random interrupted task */
2116                         if (in_interrupt()) {
2117                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2118                                 break;
2119                         }
2120                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2121                         set_notify_resume(current);
2122                         break;
2123                 }
2124         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2125
2126         return 0;
2127 }
2128
2129 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2130 {
2131         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2132                 return;
2133
2134         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2135         if (do_memsw_account())
2136                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2137
2138         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2139 }
2140
2141 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2142 {
2143         struct zone *zone = page_zone(page);
2144
2145         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2146         if (PageLRU(page)) {
2147                 struct lruvec *lruvec;
2148
2149                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2150                 ClearPageLRU(page);
2151                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2152                 *isolated = 1;
2153         } else
2154                 *isolated = 0;
2155 }
2156
2157 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2158 {
2159         struct zone *zone = page_zone(page);
2160
2161         if (isolated) {
2162                 struct lruvec *lruvec;
2163
2164                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2165                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2166                 SetPageLRU(page);
2167                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2168         }
2169         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2170 }
2171
2172 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2173                           bool lrucare)
2174 {
2175         int isolated;
2176
2177         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2178
2179         /*
2180          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2181          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2182          */
2183         if (lrucare)
2184                 lock_page_lru(page, &isolated);
2185
2186         /*
2187          * Nobody should be changing or seriously looking at
2188          * page->mem_cgroup at this point:
2189          *
2190          * - the page is uncharged
2191          *
2192          * - the page is off-LRU
2193          *
2194          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2195          *   a locked page table
2196          *
2197          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2198          *   have the page locked
2199          */
2200         page->mem_cgroup = memcg;
2201
2202         if (lrucare)
2203                 unlock_page_lru(page, isolated);
2204 }
2205
2206 #ifndef CONFIG_SLOB
2207 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2208 {
2209         int id, size;
2210         int err;
2211
2212         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2213                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2214         if (id < 0)
2215                 return id;
2216
2217         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2218                 return id;
2219
2220         /*
2221          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2222          * so we have to grow them.
2223          */
2224         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2225
2226         size = 2 * (id + 1);
2227         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2228                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2229         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2230                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2231
2232         err = memcg_update_all_caches(size);
2233         if (!err)
2234                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2235         if (!err)
2236                 memcg_nr_cache_ids = size;
2237
2238         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2239
2240         if (err) {
2241                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2242                 return err;
2243         }
2244         return id;
2245 }
2246
2247 static void memcg_free_cache_id(int id)
2248 {
2249         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2250 }
2251
2252 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2253         struct mem_cgroup *memcg;
2254         struct kmem_cache *cachep;
2255         struct work_struct work;
2256 };
2257
2258 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2259 {
2260         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2261                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2262         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2263         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2264
2265         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2266
2267         css_put(&memcg->css);
2268         kfree(cw);
2269 }
2270
2271 /*
2272  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2273  */
2274 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2275                                                struct kmem_cache *cachep)
2276 {
2277         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2278
2279         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2280         if (!cw)
2281                 return;
2282
2283         css_get(&memcg->css);
2284
2285         cw->memcg = memcg;
2286         cw->cachep = cachep;
2287         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2288
2289         schedule_work(&cw->work);
2290 }
2291
2292 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2293                                              struct kmem_cache *cachep)
2294 {
2295         /*
2296          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2297          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2298          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2299          *
2300          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2301          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2302          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2303          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2304          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2305          */
2306         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2307         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2308         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2309 }
2310
2311 /*
2312  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2313  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2314  *
2315  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
2316  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
2317  * in a workqueue.
2318  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
2319  * the original cache.
2320  *
2321  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
2322  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
2323  */
2324 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp)
2325 {
2326         struct mem_cgroup *memcg;
2327         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2328         int kmemcg_id;
2329
2330         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2331
2332         if (cachep->flags & SLAB_ACCOUNT)
2333                 gfp |= __GFP_ACCOUNT;
2334
2335         if (!(gfp & __GFP_ACCOUNT))
2336                 return cachep;
2337
2338         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2339                 return cachep;
2340
2341         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2342         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2343         if (kmemcg_id < 0)
2344                 goto out;
2345
2346         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2347         if (likely(memcg_cachep))
2348                 return memcg_cachep;
2349
2350         /*
2351          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2352          * context), we could be be predictable and return right away.
2353          * This would guarantee that the allocation being performed
2354          * already belongs in the new cache.
2355          *
2356          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2357          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2358          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2359          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2360          * defer everything.
2361          */
2362         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2363 out:
2364         css_put(&memcg->css);
2365         return cachep;
2366 }
2367
2368 void __memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2369 {
2370         if (!is_root_cache(cachep))
2371                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2372 }
2373
2374 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2375                               struct mem_cgroup *memcg)
2376 {
2377         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2378         struct page_counter *counter;
2379         int ret;
2380
2381         if (!memcg_kmem_online(memcg))
2382                 return 0;
2383
2384         if (!page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter))
2385                 return -ENOMEM;
2386
2387         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2388         if (ret) {
2389                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2390                 return ret;
2391         }
2392
2393         page->mem_cgroup = memcg;
2394
2395         return 0;
2396 }
2397
2398 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2399 {
2400         struct mem_cgroup *memcg;
2401         int ret;
2402
2403         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2404         ret = __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2405         css_put(&memcg->css);
2406         return ret;
2407 }
2408
2409 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2410 {
2411         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2412         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2413
2414         if (!memcg)
2415                 return;
2416
2417         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2418
2419         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2420         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2421         if (do_memsw_account())
2422                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2423
2424         page->mem_cgroup = NULL;
2425         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2426 }
2427 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2428
2429 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2430
2431 /*
2432  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2433  * zone->lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2434  */
2435 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2436 {
2437         int i;
2438
2439         if (mem_cgroup_disabled())
2440                 return;
2441
2442         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2443                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2444
2445         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2446                        HPAGE_PMD_NR);
2447 }
2448 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2449
2450 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2451 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2452                                          bool charge)
2453 {
2454         int val = (charge) ? 1 : -1;
2455         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2456 }
2457
2458 /**
2459  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2460  * @entry: swap entry to be moved
2461  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2462  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2463  *
2464  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2465  * as the mem_cgroup's id of @from.
2466  *
2467  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2468  *
2469  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2470  * both res and memsw, and called css_get().
2471  */
2472 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2473                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2474 {
2475         unsigned short old_id, new_id;
2476
2477         old_id = mem_cgroup_id(from);
2478         new_id = mem_cgroup_id(to);
2479
2480         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2481                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2482                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2483                 return 0;
2484         }
2485         return -EINVAL;
2486 }
2487 #else
2488 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2489                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2490 {
2491         return -EINVAL;
2492 }
2493 #endif
2494
2495 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2496
2497 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2498                                    unsigned long limit)
2499 {
2500         unsigned long curusage;
2501         unsigned long oldusage;
2502         bool enlarge = false;
2503         int retry_count;
2504         int ret;
2505
2506         /*
2507          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2508          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2509          * of # of children which we should visit in this loop.
2510          */
2511         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2512                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2513
2514         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2515
2516         do {
2517                 if (signal_pending(current)) {
2518                         ret = -EINTR;
2519                         break;
2520                 }
2521
2522                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2523                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2524                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2525                         ret = -EINVAL;
2526                         break;
2527                 }
2528                 if (limit > memcg->memory.limit)
2529                         enlarge = true;
2530                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2531                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2532
2533                 if (!ret)
2534                         break;
2535
2536                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2537
2538                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2539                 /* Usage is reduced ? */
2540                 if (curusage >= oldusage)
2541                         retry_count--;
2542                 else
2543                         oldusage = curusage;
2544         } while (retry_count);
2545
2546         if (!ret && enlarge)
2547                 memcg_oom_recover(memcg);
2548
2549         return ret;
2550 }
2551
2552 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2553                                          unsigned long limit)
2554 {
2555         unsigned long curusage;
2556         unsigned long oldusage;
2557         bool enlarge = false;
2558         int retry_count;
2559         int ret;
2560
2561         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2562         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2563                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2564
2565         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2566
2567         do {
2568                 if (signal_pending(current)) {
2569                         ret = -EINTR;
2570                         break;
2571                 }
2572
2573                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2574                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2575                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2576                         ret = -EINVAL;
2577                         break;
2578                 }
2579                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2580                         enlarge = true;
2581                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2582                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2583
2584                 if (!ret)
2585                         break;
2586
2587                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2588
2589                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2590                 /* Usage is reduced ? */
2591                 if (curusage >= oldusage)
2592                         retry_count--;
2593                 else
2594                         oldusage = curusage;
2595         } while (retry_count);
2596
2597         if (!ret && enlarge)
2598                 memcg_oom_recover(memcg);
2599
2600         return ret;
2601 }
2602
2603 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
2604                                             gfp_t gfp_mask,
2605                                             unsigned long *total_scanned)
2606 {
2607         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2608         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
2609         unsigned long reclaimed;
2610         int loop = 0;
2611         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
2612         unsigned long excess;
2613         unsigned long nr_scanned;
2614
2615         if (order > 0)
2616                 return 0;
2617
2618         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
2619         /*
2620          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2621          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2622          * pressure
2623          */
2624         do {
2625                 if (next_mz)
2626                         mz = next_mz;
2627                 else
2628                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2629                 if (!mz)
2630                         break;
2631
2632                 nr_scanned = 0;
2633                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
2634                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2635                 nr_reclaimed += reclaimed;
2636                 *total_scanned += nr_scanned;
2637                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2638                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2639
2640                 /*
2641                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2642                  * it is time to move on to the next cgroup
2643                  */
2644                 next_mz = NULL;
2645                 if (!reclaimed)
2646                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2647
2648                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2649                 /*
2650                  * One school of thought says that we should not add
2651                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2652                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2653                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2654                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2655                  * term TODO.
2656                  */
2657                 /* If excess == 0, no tree ops */
2658                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2659                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2660                 css_put(&mz->memcg->css);
2661                 loop++;
2662                 /*
2663                  * Could not reclaim anything and there are no more
2664                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2665                  * reclaiming anything.
2666                  */
2667                 if (!nr_reclaimed &&
2668                         (next_mz == NULL ||
2669                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2670                         break;
2671         } while (!nr_reclaimed);
2672         if (next_mz)
2673                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2674         return nr_reclaimed;
2675 }
2676
2677 /*
2678  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2679  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2680  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2681  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2682  */
2683 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2684 {
2685         bool ret;
2686
2687         /*
2688          * The lock does not prevent addition or deletion of children, but
2689          * it prevents a new child from being initialized based on this
2690          * parent in css_online(), so it's enough to decide whether
2691          * hierarchically inherited attributes can still be changed or not.
2692          */
2693         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
2694
2695         rcu_read_lock();
2696         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2697         rcu_read_unlock();
2698         return ret;
2699 }
2700
2701 /*
2702  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
2703  * the rest to the parent.
2704  *
2705  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2706  */
2707 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2708 {
2709         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2710
2711         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2712         lru_add_drain_all();
2713         /* try to free all pages in this cgroup */
2714         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2715                 int progress;
2716
2717                 if (signal_pending(current))
2718                         return -EINTR;
2719
2720                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2721                                                         GFP_KERNEL, true);
2722                 if (!progress) {
2723                         nr_retries--;
2724                         /* maybe some writeback is necessary */
2725                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2726                 }
2727
2728         }
2729
2730         return 0;
2731 }
2732
2733 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2734                                             char *buf, size_t nbytes,
2735                                             loff_t off)
2736 {
2737         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2738
2739         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2740                 return -EINVAL;
2741         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2742 }
2743
2744 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2745                                      struct cftype *cft)
2746 {
2747         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2748 }
2749
2750 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2751                                       struct cftype *cft, u64 val)
2752 {
2753         int retval = 0;
2754         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2755         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2756
2757         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
2758
2759         if (memcg->use_hierarchy == val)
2760                 goto out;
2761
2762         /*
2763          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2764          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2765          * occur, provided the current cgroup has no children.
2766          *
2767          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2768          * set if there are no children.
2769          */
2770         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2771                                 (val == 1 || val == 0)) {
2772                 if (!memcg_has_children(memcg))
2773                         memcg->use_hierarchy = val;
2774                 else
2775                         retval = -EBUSY;
2776         } else
2777                 retval = -EINVAL;
2778
2779 out:
2780         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
2781
2782         return retval;
2783 }
2784
2785 static unsigned long tree_stat(struct mem_cgroup *memcg,
2786                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
2787 {
2788         struct mem_cgroup *iter;
2789         unsigned long val = 0;
2790
2791         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2792                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
2793
2794         return val;
2795 }
2796
2797 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2798 {
2799         unsigned long val;
2800
2801         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2802                 val = tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
2803                 val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
2804                 if (swap)
2805                         val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
2806         } else {
2807                 if (!swap)
2808                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2809                 else
2810                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2811         }
2812         return val;
2813 }
2814
2815 enum {
2816         RES_USAGE,
2817         RES_LIMIT,
2818         RES_MAX_USAGE,
2819         RES_FAILCNT,
2820         RES_SOFT_LIMIT,
2821 };
2822
2823 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2824                                struct cftype *cft)
2825 {
2826         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2827         struct page_counter *counter;
2828
2829         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
2830         case _MEM:
2831                 counter = &memcg->memory;
2832                 break;
2833         case _MEMSWAP:
2834                 counter = &memcg->memsw;
2835                 break;
2836         case _KMEM:
2837                 counter = &memcg->kmem;
2838                 break;
2839         default:
2840                 BUG();
2841         }
2842
2843         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
2844         case RES_USAGE:
2845                 if (counter == &memcg->memory)
2846                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
2847                 if (counter == &memcg->memsw)
2848                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
2849                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
2850         case RES_LIMIT:
2851                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
2852         case RES_MAX_USAGE:
2853                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
2854         case RES_FAILCNT:
2855                 return counter->failcnt;
2856         case RES_SOFT_LIMIT:
2857                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
2858         default:
2859                 BUG();
2860         }
2861 }
2862
2863 #ifndef CONFIG_SLOB
2864 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2865 {
2866         int err = 0;
2867         int memcg_id;
2868
2869         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
2870         BUG_ON(memcg->kmem_state);
2871
2872         /*
2873          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
2874          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
2875          * already joined.
2876          *
2877          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
2878          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
2879          * place, which makes the value quite meaningless.
2880          *
2881          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
2882          * of course permitted.
2883          */
2884         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
2885         if (cgroup_is_populated(memcg->css.cgroup) ||
2886             (memcg->use_hierarchy && memcg_has_children(memcg)))
2887                 err = -EBUSY;
2888         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
2889         if (err)
2890                 goto out;
2891
2892         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
2893         if (memcg_id < 0) {
2894                 err = memcg_id;
2895                 goto out;
2896         }
2897
2898         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
2899         /*
2900          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
2901          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
2902          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
2903          * patched.
2904          */
2905         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
2906         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
2907 out:
2908         return err;
2909 }
2910
2911 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2912 {
2913         int ret = 0;
2914         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2915
2916         if (!parent)
2917                 return 0;
2918
2919         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2920         /*
2921          * If the parent cgroup is not kmem-online now, it cannot be
2922          * onlined after this point, because it has at least one child
2923          * already.
2924          */
2925         if (memcg_kmem_online(parent))
2926                 ret = memcg_online_kmem(memcg);
2927         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2928         return ret;
2929 }
2930
2931 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2932 {
2933         struct cgroup_subsys_state *css;
2934         struct mem_cgroup *parent, *child;
2935         int kmemcg_id;
2936
2937         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
2938                 return;
2939         /*
2940          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
2941          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
2942          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
2943          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
2944          */
2945         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
2946
2947         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
2948
2949         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
2950         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
2951
2952         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
2953         if (!parent)
2954                 parent = root_mem_cgroup;
2955
2956         /*
2957          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
2958          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
2959          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
2960          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
2961          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
2962          * memcg_drain_all_list_lrus().
2963          */
2964         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
2965                 child = mem_cgroup_from_css(css);
2966                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
2967                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
2968                 if (!memcg->use_hierarchy)
2969                         break;
2970         }
2971         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
2972
2973         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
2974 }
2975
2976 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2977 {
2978         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
2979                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
2980                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
2981                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
2982         }
2983 }
2984 #else
2985 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2986 {
2987         return 0;
2988 }
2989 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2990 {
2991 }
2992 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2993 {
2994 }
2995 #endif /* !CONFIG_SLOB */
2996
2997 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2998 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2999                                    unsigned long limit)
3000 {
3001         int ret;
3002
3003         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3004         /* Top-level cgroup doesn't propagate from root */
3005         if (!memcg_kmem_online(memcg)) {
3006                 ret = memcg_online_kmem(memcg);
3007                 if (ret)
3008                         goto out;
3009         }
3010         ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
3011 out:
3012         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3013         return ret;
3014 }
3015 #else
3016 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3017                                    unsigned long limit)
3018 {
3019         return -EINVAL;
3020 }
3021 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3022
3023
3024 /*
3025  * The user of this function is...
3026  * RES_LIMIT.
3027  */
3028 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3029                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3030 {
3031         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3032         unsigned long nr_pages;
3033         int ret;
3034
3035         buf = strstrip(buf);
3036         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3037         if (ret)
3038                 return ret;
3039
3040         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3041         case RES_LIMIT:
3042                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3043                         ret = -EINVAL;
3044                         break;
3045                 }
3046                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3047                 case _MEM:
3048                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
3049                         break;
3050                 case _MEMSWAP:
3051                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
3052                         break;
3053                 case _KMEM:
3054                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3055                         break;
3056                 }
3057                 break;
3058         case RES_SOFT_LIMIT:
3059                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3060                 ret = 0;
3061                 break;
3062         }
3063         return ret ?: nbytes;
3064 }
3065
3066 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3067                                 size_t nbytes, loff_t off)
3068 {
3069         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3070         struct page_counter *counter;
3071
3072         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3073         case _MEM:
3074                 counter = &memcg->memory;
3075                 break;
3076         case _MEMSWAP:
3077                 counter = &memcg->memsw;
3078                 break;
3079         case _KMEM:
3080                 counter = &memcg->kmem;
3081                 break;
3082         default:
3083                 BUG();
3084         }
3085
3086         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3087         case RES_MAX_USAGE:
3088                 page_counter_reset_watermark(counter);
3089                 break;
3090         case RES_FAILCNT:
3091                 counter->failcnt = 0;
3092                 break;
3093         default:
3094                 BUG();
3095         }
3096
3097         return nbytes;
3098 }
3099
3100 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3101                                         struct cftype *cft)
3102 {
3103         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3104 }
3105
3106 #ifdef CONFIG_MMU
3107 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3108                                         struct cftype *cft, u64 val)
3109 {
3110         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3111
3112         if (val & ~MOVE_MASK)
3113                 return -EINVAL;
3114
3115         /*
3116          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3117          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3118          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3119          * affect task migrations starting after the change.
3120          */
3121         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3122         return 0;
3123 }
3124 #else
3125 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3126                                         struct cftype *cft, u64 val)
3127 {
3128         return -ENOSYS;
3129 }
3130 #endif
3131
3132 #ifdef CONFIG_NUMA
3133 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3134 {
3135         struct numa_stat {
3136                 const char *name;
3137                 unsigned int lru_mask;
3138         };
3139
3140         static const struct numa_stat stats[] = {
3141                 { "total", LRU_ALL },
3142                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3143                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3144                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3145         };
3146         const struct numa_stat *stat;
3147         int nid;
3148         unsigned long nr;
3149         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3150
3151         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3152                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3153                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3154                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3155                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3156                                                           stat->lru_mask);
3157                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3158                 }
3159                 seq_putc(m, '\n');
3160         }
3161
3162         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3163                 struct mem_cgroup *iter;
3164
3165                 nr = 0;
3166                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3167                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3168                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3169                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3170                         nr = 0;
3171                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3172                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3173                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3174                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3175                 }
3176                 seq_putc(m, '\n');
3177         }
3178
3179         return 0;
3180 }
3181 #endif /* CONFIG_NUMA */
3182
3183 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3184 {
3185         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3186         unsigned long memory, memsw;
3187         struct mem_cgroup *mi;
3188         unsigned int i;
3189
3190         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3191                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3192         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3193                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3194         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3195
3196         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3197                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3198                         continue;
3199                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3200                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3201         }
3202
3203         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3204                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3205                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3206
3207         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3208                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3209                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3210
3211         /* Hierarchical information */
3212         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3213         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3214                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3215                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3216         }
3217         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3218                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3219         if (do_memsw_account())
3220                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3221                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3222
3223         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3224                 unsigned long long val = 0;
3225
3226                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_memsw_account())
3227                         continue;
3228                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3229                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3230                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3231         }
3232
3233         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3234                 unsigned long long val = 0;
3235
3236                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3237                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3238                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3239                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3240         }
3241
3242         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3243                 unsigned long long val = 0;
3244
3245                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3246                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3247                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3248         }
3249
3250 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3251         {
3252                 int nid, zid;
3253                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3254                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3255                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3256                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3257
3258                 for_each_online_node(nid)
3259                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3260                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
3261                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3262
3263                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3264                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3265                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3266                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3267                         }
3268                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3269                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3270                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3271                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3272         }
3273 #endif
3274
3275         return 0;
3276 }
3277
3278 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3279                                       struct cftype *cft)
3280 {
3281         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3282
3283         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3284 }
3285
3286 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3287                                        struct cftype *cft, u64 val)
3288 {
3289         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3290
3291         if (val > 100)
3292                 return -EINVAL;
3293
3294         if (css->parent)
3295                 memcg->swappiness = val;
3296         else
3297                 vm_swappiness = val;
3298
3299         return 0;
3300 }
3301
3302 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3303 {
3304         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3305         unsigned long usage;
3306         int i;
3307
3308         rcu_read_lock();
3309         if (!swap)
3310                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3311         else
3312                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3313
3314         if (!t)
3315                 goto unlock;
3316
3317         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3318
3319         /*
3320          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3321          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3322          * call of __mem_cgroup_threshold().
3323          */
3324         i = t->current_threshold;
3325
3326         /*
3327          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3328          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3329          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3330          * only one element of the array here.
3331          */
3332         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3333                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3334
3335         /* i = current_threshold + 1 */
3336         i++;
3337
3338         /*
3339          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3340          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3341          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3342          * only one element of the array here.
3343          */
3344         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3345                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3346
3347         /* Update current_threshold */
3348         t->current_threshold = i - 1;
3349 unlock:
3350         rcu_read_unlock();
3351 }
3352
3353 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3354 {
3355         while (memcg) {
3356                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3357                 if (do_memsw_account())
3358                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3359
3360                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3361         }
3362 }
3363
3364 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3365 {
3366         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3367         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3368
3369         if (_a->threshold > _b->threshold)
3370                 return 1;
3371
3372         if (_a->threshold < _b->threshold)
3373                 return -1;
3374
3375         return 0;
3376 }
3377
3378 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3379 {
3380         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3381
3382         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3383
3384         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3385                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3386
3387         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3388         return 0;
3389 }
3390
3391 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3392 {
3393         struct mem_cgroup *iter;
3394
3395         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3396                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3397 }
3398
3399 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3400         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3401 {
3402         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3403         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3404         unsigned long threshold;
3405         unsigned long usage;
3406         int i, size, ret;
3407
3408         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3409         if (ret)
3410                 return ret;
3411
3412         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3413
3414         if (type == _MEM) {
3415                 thresholds = &memcg->thresholds;
3416                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3417         } else if (type == _MEMSWAP) {
3418                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3419                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3420         } else
3421                 BUG();
3422
3423         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3424         if (thresholds->primary)
3425                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3426
3427         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3428
3429         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3430         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3431                         GFP_KERNEL);
3432         if (!new) {
3433                 ret = -ENOMEM;
3434                 goto unlock;
3435         }
3436         new->size = size;
3437
3438         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3439         if (thresholds->primary) {
3440                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3441                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3442         }
3443
3444         /* Add new threshold */
3445         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3446         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3447
3448         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3449         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3450                         compare_thresholds, NULL);
3451
3452         /* Find current threshold */
3453         new->current_threshold = -1;
3454         for (i = 0; i < size; i++) {
3455                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3456                         /*
3457                          * new->current_threshold will not be used until
3458                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3459                          * it here.
3460                          */
3461                         ++new->current_threshold;
3462                 } else
3463                         break;
3464         }
3465
3466         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3467         kfree(thresholds->spare);
3468         thresholds->spare = thresholds->primary;
3469
3470         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3471
3472         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3473         synchronize_rcu();
3474
3475 unlock:
3476         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3477
3478         return ret;
3479 }
3480
3481 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3482         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3483 {
3484         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3485 }
3486
3487 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3488         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3489 {
3490         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3491 }
3492
3493 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3494         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3495 {
3496         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3497         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3498         unsigned long usage;
3499         int i, j, size;
3500
3501         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3502
3503         if (type == _MEM) {
3504                 thresholds = &memcg->thresholds;
3505                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3506         } else if (type == _MEMSWAP) {
3507                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3508                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3509         } else
3510                 BUG();
3511
3512         if (!thresholds->primary)
3513                 goto unlock;
3514
3515         /* Check if a threshold crossed before removing */
3516         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3517
3518         /* Calculate new number of threshold */
3519         size = 0;
3520         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3521                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3522                         size++;
3523         }
3524
3525         new = thresholds->spare;
3526
3527         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3528         if (!size) {
3529                 kfree(new);
3530                 new = NULL;
3531                 goto swap_buffers;
3532         }
3533
3534         new->size = size;
3535
3536         /* Copy thresholds and find current threshold */
3537         new->current_threshold = -1;
3538         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3539                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3540                         continue;
3541
3542                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3543                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3544                         /*
3545                          * new->current_threshold will not be used
3546                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3547                          * it here.
3548                          */
3549                         ++new->current_threshold;
3550                 }
3551                 j++;
3552         }
3553
3554 swap_buffers:
3555         /* Swap primary and spare array */
3556         thresholds->spare = thresholds->primary;
3557
3558         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3559
3560         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3561         synchronize_rcu();
3562
3563         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3564         if (!new) {
3565                 kfree(thresholds->spare);
3566                 thresholds->spare = NULL;
3567         }
3568 unlock:
3569         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3570 }
3571
3572 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3573         struct eventfd_ctx *eventfd)
3574 {
3575         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3576 }
3577
3578 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3579         struct eventfd_ctx *eventfd)
3580 {
3581         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3582 }
3583
3584 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3585         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3586 {
3587         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3588
3589         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3590         if (!event)
3591                 return -ENOMEM;
3592
3593         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3594
3595         event->eventfd = eventfd;
3596         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3597
3598         /* already in OOM ? */
3599         if (memcg->under_oom)
3600                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3601         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3602
3603         return 0;
3604 }
3605
3606 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3607         struct eventfd_ctx *eventfd)
3608 {
3609         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3610
3611         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3612
3613         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3614                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3615                         list_del(&ev->list);
3616                         kfree(ev);
3617                 }
3618         }
3619
3620         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3621 }
3622
3623 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3624 {
3625         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3626
3627         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3628         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
3629         return 0;
3630 }
3631
3632 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3633         struct cftype *cft, u64 val)
3634 {
3635         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3636
3637         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3638         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3639                 return -EINVAL;
3640
3641         memcg->oom_kill_disable = val;
3642         if (!val)
3643                 memcg_oom_recover(memcg);
3644
3645         return 0;
3646 }
3647
3648 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
3649
3650 struct list_head *mem_cgroup_cgwb_list(struct mem_cgroup *memcg)
3651 {
3652         return &memcg->cgwb_list;
3653 }
3654
3655 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3656 {
3657         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
3658 }
3659
3660 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3661 {
3662         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
3663 }
3664
3665 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3666 {
3667         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
3668 }
3669
3670 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
3671 {
3672         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3673
3674         if (!memcg->css.parent)
3675                 return NULL;
3676
3677         return &memcg->cgwb_domain;
3678 }
3679
3680 /**
3681  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
3682  * @wb: bdi_writeback in question
3683  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
3684  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
3685  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
3686  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
3687  *
3688  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
3689  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
3690  * is a bit more involved.
3691  *
3692  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
3693  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
3694  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
3695  * available memory in the system.  The caller should further cap
3696  * *@pheadroom accordingly.
3697  */
3698 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
3699                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
3700                          unsigned long *pwriteback)
3701 {
3702         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
3703         struct mem_cgroup *parent;
3704
3705         *pdirty = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_DIRTY);
3706
3707         /* this should eventually include NR_UNSTABLE_NFS */
3708         *pwriteback = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3709         *pfilepages = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, (1 << LRU_INACTIVE_FILE) |
3710                                                      (1 << LRU_ACTIVE_FILE));
3711         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
3712
3713         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
3714                 unsigned long ceiling = min(memcg->memory.limit, memcg->high);
3715                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
3716
3717                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
3718                 memcg = parent;
3719         }
3720 }
3721
3722 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3723
3724 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
3725 {
3726         return 0;
3727 }
3728
3729 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
3730 {
3731 }
3732
3733 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
3734 {
3735 }
3736
3737 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
3738
3739 /*
3740  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3741  *
3742  * "cgroup.event_control" implementation.
3743  *
3744  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
3745  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
3746  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
3747  *
3748  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
3749  * possible.
3750  */
3751
3752 /*
3753  * Unregister event and free resources.
3754  *
3755  * Gets called from workqueue.
3756  */
3757 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
3758 {
3759         struct mem_cgroup_event *event =
3760                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
3761         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3762
3763         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
3764
3765         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
3766
3767         /* Notify userspace the event is going away. */
3768         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
3769
3770         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3771         kfree(event);
3772         css_put(&memcg->css);
3773 }
3774
3775 /*
3776  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
3777  *
3778  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
3779  */
3780 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
3781                             int sync, void *key)
3782 {
3783         struct mem_cgroup_event *event =
3784                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
3785         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
3786         unsigned long flags = (unsigned long)key;
3787
3788         if (flags & POLLHUP) {
3789                 /*
3790                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
3791                  * can simply return knowing the other side will cleanup
3792                  * for us.
3793                  *
3794                  * We can't race against event freeing since the other
3795                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
3796                  * which we hold.
3797                  */
3798                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3799                 if (!list_empty(&event->list)) {
3800                         list_del_init(&event->list);
3801                         /*
3802                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
3803                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
3804                          */
3805                         schedule_work(&event->remove);
3806                 }
3807                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3808         }
3809
3810         return 0;
3811 }
3812
3813 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
3814                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
3815 {
3816         struct mem_cgroup_event *event =
3817                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
3818
3819         event->wqh = wqh;
3820         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
3821 }
3822
3823 /*
3824  * DO NOT USE IN NEW FILES.
3825  *
3826  * Parse input and register new cgroup event handler.
3827  *
3828  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
3829  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
3830  */
3831 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
3832                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3833 {
3834         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
3835         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3836         struct mem_cgroup_event *event;
3837         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
3838         unsigned int efd, cfd;
3839         struct fd efile;
3840         struct fd cfile;
3841         const char *name;
3842         char *endp;
3843         int ret;
3844
3845         buf = strstrip(buf);
3846
3847         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3848         if (*endp != ' ')
3849                 return -EINVAL;
3850         buf = endp + 1;
3851
3852         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
3853         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
3854                 return -EINVAL;
3855         buf = endp + 1;
3856
3857         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3858         if (!event)
3859                 return -ENOMEM;
3860
3861         event->memcg = memcg;
3862         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
3863         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
3864         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
3865         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
3866
3867         efile = fdget(efd);
3868         if (!efile.file) {
3869                 ret = -EBADF;
3870                 goto out_kfree;
3871         }
3872
3873         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
3874         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
3875                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
3876                 goto out_put_efile;
3877         }
3878
3879         cfile = fdget(cfd);
3880         if (!cfile.file) {
3881                 ret = -EBADF;
3882                 goto out_put_eventfd;
3883         }
3884
3885         /* the process need read permission on control file */
3886         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
3887         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
3888         if (ret < 0)
3889                 goto out_put_cfile;
3890
3891         /*
3892          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
3893          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
3894          * about these events.  The following is crude but the whole thing
3895          * is for compatibility anyway.
3896          *
3897          * DO NOT ADD NEW FILES.
3898          */
3899         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
3900
3901         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
3902                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
3903                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
3904         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
3905                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
3906                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
3907         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
3908                 event->register_event = vmpressure_register_event;
3909                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
3910         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
3911                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
3912                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
3913         } else {
3914                 ret = -EINVAL;
3915                 goto out_put_cfile;
3916         }
3917
3918         /*
3919          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
3920          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
3921          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
3922          */
3923         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
3924                                                &memory_cgrp_subsys);
3925         ret = -EINVAL;
3926         if (IS_ERR(cfile_css))
3927                 goto out_put_cfile;
3928         if (cfile_css != css) {
3929                 css_put(cfile_css);
3930                 goto out_put_cfile;
3931         }
3932
3933         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
3934         if (ret)
3935                 goto out_put_css;
3936
3937         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
3938
3939         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
3940         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
3941         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
3942
3943         fdput(cfile);
3944         fdput(efile);
3945
3946         return nbytes;
3947
3948 out_put_css:
3949         css_put(css);
3950 out_put_cfile:
3951         fdput(cfile);
3952 out_put_eventfd:
3953         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
3954 out_put_efile:
3955         fdput(efile);
3956 out_kfree:
3957         kfree(event);
3958
3959         return ret;
3960 }
3961
3962 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
3963         {
3964                 .name = "usage_in_bytes",
3965                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
3966                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3967         },
3968         {
3969                 .name = "max_usage_in_bytes",
3970                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
3971                 .write = mem_cgroup_reset,
3972                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3973         },
3974         {
3975                 .name = "limit_in_bytes",
3976                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
3977                 .write = mem_cgroup_write,
3978                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3979         },
3980         {
3981                 .name = "soft_limit_in_bytes",
3982                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
3983                 .write = mem_cgroup_write,
3984                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3985         },
3986         {
3987                 .name = "failcnt",
3988                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
3989                 .write = mem_cgroup_reset,
3990                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
3991         },
3992         {
3993                 .name = "stat",
3994                 .seq_show = memcg_stat_show,
3995         },
3996         {
3997                 .name = "force_empty",
3998                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
3999         },
4000         {
4001                 .name = "use_hierarchy",
4002                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4003                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4004         },
4005         {
4006                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4007                 .write = memcg_write_event_control,
4008                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
4009         },
4010         {
4011                 .name = "swappiness",
4012                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4013                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4014         },
4015         {
4016                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4017                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4018                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4019         },
4020         {
4021                 .name = "oom_control",
4022                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4023                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4024                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4025         },
4026         {
4027                 .name = "pressure_level",
4028         },
4029 #ifdef CONFIG_NUMA
4030         {
4031                 .name = "numa_stat",
4032                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4033         },
4034 #endif
4035 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4036         {
4037                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4038                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4039                 .write = mem_cgroup_write,
4040                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4041         },
4042         {
4043                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4044                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4045                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4046         },
4047         {
4048                 .name = "kmem.failcnt",
4049                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4050                 .write = mem_cgroup_reset,
4051                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4052         },
4053         {
4054                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4055                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4056                 .write = mem_cgroup_reset,
4057                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4058         },
4059 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4060         {
4061                 .name = "kmem.slabinfo",
4062                 .seq_start = slab_start,
4063                 .seq_next = slab_next,
4064                 .seq_stop = slab_stop,
4065                 .seq_show = memcg_slab_show,
4066         },
4067 #endif
4068 #endif
4069         { },    /* terminate */
4070 };
4071
4072 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4073 {
4074         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4075         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4076         int zone, tmp = node;
4077         /*
4078          * This routine is called against possible nodes.
4079          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4080          *
4081          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4082          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4083          *       function.
4084          */
4085         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4086                 tmp = -1;
4087         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4088         if (!pn)
4089                 return 1;
4090
4091         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4092                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4093                 lruvec_init(&mz->lruvec);
4094                 mz->usage_in_excess = 0;
4095                 mz->on_tree = false;
4096                 mz->memcg = memcg;
4097         }
4098         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4099         return 0;
4100 }
4101
4102 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4103 {
4104         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4105 }
4106
4107 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4108 {
4109         struct mem_cgroup *memcg;
4110         size_t size;
4111
4112         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4113         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4114
4115         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4116         if (!memcg)
4117                 return NULL;
4118
4119         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4120         if (!memcg->stat)
4121                 goto out_free;
4122
4123         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
4124                 goto out_free_stat;
4125
4126         return memcg;
4127
4128 out_free_stat:
4129         free_percpu(memcg->stat);
4130 out_free:
4131         kfree(memcg);
4132         return NULL;
4133 }
4134
4135 /*
4136  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4137  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4138  *
4139  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4140  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4141  * it goes down to 0.
4142  *
4143  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4144  */
4145
4146 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4147 {
4148         int node;
4149
4150         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
4151
4152         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4153
4154         for_each_node(node)
4155                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4156
4157         free_percpu(memcg->stat);
4158         memcg_wb_domain_exit(memcg);
4159         kfree(memcg);
4160 }
4161
4162 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4163 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4164 {
4165         struct mem_cgroup *memcg;
4166         long error = -ENOMEM;
4167         int node;
4168
4169         memcg = mem_cgroup_alloc();
4170         if (!memcg)
4171                 return ERR_PTR(error);
4172
4173         for_each_node(node)
4174                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4175                         goto free_out;
4176
4177         /* root ? */
4178         if (parent_css == NULL) {
4179                 root_mem_cgroup = memcg;
4180                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4181                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4182                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4183                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4184                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4185         }
4186
4187         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
4188         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4189         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4190         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4191         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4192         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4193         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4194         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4195         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4196 #ifndef CONFIG_SLOB
4197         memcg->kmemcg_id = -1;
4198 #endif
4199 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4200         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
4201 #endif
4202 #ifdef CONFIG_INET
4203         memcg->socket_pressure = jiffies;
4204 #endif
4205         return &memcg->css;
4206
4207 free_out:
4208         __mem_cgroup_free(memcg);
4209         return ERR_PTR(error);
4210 }
4211
4212 static int
4213 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4214 {
4215         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4216         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css->parent);
4217         int ret;
4218
4219         if (css->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
4220                 return -ENOSPC;
4221
4222         if (!parent)
4223                 return 0;
4224
4225         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4226
4227         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4228         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4229         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4230
4231         if (parent->use_hierarchy) {
4232                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4233                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4234                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4235                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4236                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4237
4238                 /*
4239                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
4240                  * core guarantees its existence.
4241                  */
4242         } else {
4243                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4244                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4245                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4246                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4247                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4248                 /*
4249                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4250                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4251                  * unfortunate state in our controller.
4252                  */
4253                 if (parent != root_mem_cgroup)
4254                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4255         }
4256         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4257
4258         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
4259         if (ret)
4260                 return ret;
4261
4262 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4263         ret = tcp_init_cgroup(memcg);
4264         if (ret)
4265                 return ret;
4266 #endif
4267
4268 #ifdef CONFIG_INET
4269         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4270                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4271 #endif
4272
4273         /*
4274          * Make sure the memcg is initialized: mem_cgroup_iter()
4275          * orders reading memcg->initialized against its callers
4276          * reading the memcg members.
4277          */
4278         smp_store_release(&memcg->initialized, 1);
4279
4280         return 0;
4281 }
4282
4283 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4284 {
4285         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4286         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4287
4288         /*
4289          * Unregister events and notify userspace.
4290          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4291          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4292          */
4293         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4294         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4295                 list_del_init(&event->list);
4296                 schedule_work(&event->remove);
4297         }
4298         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4299
4300         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4301
4302         memcg_offline_kmem(memcg);
4303
4304         wb_memcg_offline(memcg);
4305 }
4306
4307 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
4308 {
4309         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4310
4311         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
4312 }
4313
4314 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4315 {
4316         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4317
4318 #ifdef CONFIG_INET
4319         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
4320                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
4321 #endif
4322
4323         memcg_free_kmem(memcg);
4324
4325 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4326         tcp_destroy_cgroup(memcg);
4327 #endif
4328
4329         __mem_cgroup_free(memcg);
4330 }
4331
4332 /**
4333  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4334  * @css: the target css
4335  *
4336  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4337  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4338  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4339  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4340  * made visible again.
4341  *
4342  * The current implementation only resets the essential configurations.
4343  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4344  */
4345 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4346 {
4347         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4348
4349         mem_cgroup_resize_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4350         mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4351         memcg_update_kmem_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4352         memcg->low = 0;
4353         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4354         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4355         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
4356 }
4357
4358 #ifdef CONFIG_MMU
4359 /* Handlers for move charge at task migration. */
4360 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4361 {
4362         int ret;
4363
4364         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
4365         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
4366         if (!ret) {
4367                 mc.precharge += count;
4368                 return ret;
4369         }
4370
4371         /* Try charges one by one with reclaim */
4372         while (count--) {
4373                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
4374                 if (ret)
4375                         return ret;
4376                 mc.precharge++;
4377                 cond_resched();
4378         }
4379         return 0;
4380 }
4381
4382 /**
4383  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4384  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4385  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4386  * @ptent: the pte to be checked
4387  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4388  *
4389  * Returns
4390  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4391  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4392  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4393  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4394  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4395  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4396  *     in target->ent.
4397  *
4398  * Called with pte lock held.
4399  */
4400 union mc_target {
4401         struct page     *page;
4402         swp_entry_t     ent;
4403 };
4404
4405 enum mc_target_type {
4406         MC_TARGET_NONE = 0,
4407         MC_TARGET_PAGE,
4408         MC_TARGET_SWAP,
4409 };
4410
4411 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4412                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4413 {
4414         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4415
4416         if (!page || !page_mapped(page))
4417                 return NULL;
4418         if (PageAnon(page)) {
4419                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4420                         return NULL;
4421         } else {
4422                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4423                         return NULL;
4424         }
4425         if (!get_page_unless_zero(page))
4426                 return NULL;
4427
4428         return page;
4429 }
4430
4431 #ifdef CONFIG_SWAP
4432 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4433                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4434 {
4435         struct page *page = NULL;
4436         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4437
4438         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4439                 return NULL;
4440         /*
4441          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4442          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4443          */
4444         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
4445         if (do_memsw_account())
4446                 entry->val = ent.val;
4447
4448         return page;
4449 }
4450 #else
4451 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4452                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4453 {
4454         return NULL;
4455 }
4456 #endif
4457
4458 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4459                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4460 {
4461         struct page *page = NULL;
4462         struct address_space *mapping;
4463         pgoff_t pgoff;
4464
4465         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4466                 return NULL;
4467         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4468                 return NULL;
4469
4470         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4471         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4472
4473         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4474 #ifdef CONFIG_SWAP
4475         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4476         if (shmem_mapping(mapping)) {
4477                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4478                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4479                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4480                         if (do_memsw_account())
4481                                 *entry = swp;
4482                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
4483                 }
4484         } else
4485                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4486 #else
4487         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4488 #endif
4489         return page;
4490 }
4491
4492 /**
4493  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4494  * @page: the page
4495  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
4496  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4497  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4498  *
4499  * The caller must make sure the page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4500  *
4501  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4502  * from old cgroup.
4503  */
4504 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4505                                    bool compound,
4506                                    struct mem_cgroup *from,
4507                                    struct mem_cgroup *to)
4508 {
4509         unsigned long flags;
4510         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
4511         int ret;
4512         bool anon;
4513
4514         VM_BUG_ON(from == to);
4515         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4516         VM_BUG_ON(compound && !PageTransHuge(page));
4517
4518         /*
4519          * Prevent mem_cgroup_replace_page() from looking at
4520          * page->mem_cgroup of its source page while we change it.
4521          */
4522         ret = -EBUSY;
4523         if (!trylock_page(page))
4524                 goto out;
4525
4526         ret = -EINVAL;
4527         if (page->mem_cgroup != from)
4528                 goto out_unlock;
4529
4530         anon = PageAnon(page);
4531
4532         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4533
4534         if (!anon && page_mapped(page)) {
4535                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4536                                nr_pages);
4537                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4538                                nr_pages);
4539         }
4540
4541         /*
4542          * move_lock grabbed above and caller set from->moving_account, so
4543          * mem_cgroup_update_page_stat() will serialize updates to PageDirty.
4544          * So mapping should be stable for dirty pages.
4545          */
4546         if (!anon && PageDirty(page)) {
4547                 struct address_space *mapping = page_mapping(page);
4548
4549                 if (mapping_cap_account_dirty(mapping)) {
4550                         __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4551                                        nr_pages);
4552                         __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_DIRTY],
4553                                        nr_pages);
4554                 }
4555         }
4556
4557         if (PageWriteback(page)) {
4558                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4559                                nr_pages);
4560                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4561                                nr_pages);
4562         }
4563
4564         /*
4565          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4566          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4567          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4568          */
4569
4570         /* caller should have done css_get */
4571         page->mem_cgroup = to;
4572         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4573
4574         ret = 0;
4575
4576         local_irq_disable();
4577         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, compound, nr_pages);
4578         memcg_check_events(to, page);
4579         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, compound, -nr_pages);
4580         memcg_check_events(from, page);
4581         local_irq_enable();
4582 out_unlock:
4583         unlock_page(page);
4584 out:
4585         return ret;
4586 }
4587
4588 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4589                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4590 {
4591         struct page *page = NULL;
4592         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4593         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4594
4595         if (pte_present(ptent))
4596                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4597         else if (is_swap_pte(ptent))
4598                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4599         else if (pte_none(ptent))
4600                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4601
4602         if (!page && !ent.val)
4603                 return ret;
4604         if (page) {
4605                 /*
4606                  * Do only loose check w/o serialization.
4607                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4608                  * not under LRU exclusion.
4609                  */
4610                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4611                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4612                         if (target)
4613                                 target->page = page;
4614                 }
4615                 if (!ret || !target)
4616                         put_page(page);
4617         }
4618         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4619         if (ent.val && !ret &&
4620             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4621                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4622                 if (target)
4623                         target->ent = ent;
4624         }
4625         return ret;
4626 }
4627
4628 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4629 /*
4630  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4631  * support them for now.
4632  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4633  */
4634 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4635                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4636 {
4637         struct page *page = NULL;
4638         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4639
4640         page = pmd_page(pmd);
4641         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4642         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4643                 return ret;
4644         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4645                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4646                 if (target) {
4647                         get_page(page);
4648                         target->page = page;
4649                 }
4650         }
4651         return ret;
4652 }
4653 #else
4654 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4655                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4656 {
4657         return MC_TARGET_NONE;
4658 }
4659 #endif
4660
4661 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4662                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4663                                         struct mm_walk *walk)
4664 {
4665         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4666         pte_t *pte;
4667         spinlock_t *ptl;
4668
4669         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl)) {
4670                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4671                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4672                 spin_unlock(ptl);
4673                 return 0;
4674         }
4675
4676         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4677                 return 0;
4678         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4679         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4680                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4681                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4682         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4683         cond_resched();
4684
4685         return 0;
4686 }
4687
4688 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4689 {
4690         unsigned long precharge;
4691
4692         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4693                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4694                 .mm = mm,
4695         };
4696         down_read(&mm->mmap_sem);
4697         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4698         up_read(&mm->mmap_sem);
4699
4700         precharge = mc.precharge;
4701         mc.precharge = 0;
4702
4703         return precharge;
4704 }
4705
4706 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4707 {
4708         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4709
4710         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4711         mc.moving_task = current;
4712         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4713 }
4714
4715 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4716 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4717 {
4718         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4719         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4720
4721         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4722         if (mc.precharge) {
4723                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4724                 mc.precharge = 0;
4725         }
4726         /*
4727          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4728          * we must uncharge here.
4729          */
4730         if (mc.moved_charge) {
4731                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4732                 mc.moved_charge = 0;
4733         }
4734         /* we must fixup refcnts and charges */
4735         if (mc.moved_swap) {
4736                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4737                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4738                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4739
4740                 /*
4741                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4742                  * should uncharge to->memory.
4743                  */
4744                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4745                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4746
4747                 css_put_many(&mc.from->css, mc.moved_swap);
4748
4749                 /* we've already done css_get(mc.to) */
4750                 mc.moved_swap = 0;
4751         }
4752         memcg_oom_recover(from);
4753         memcg_oom_recover(to);
4754         wake_up_all(&mc.waitq);
4755 }
4756
4757 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4758 {
4759         /*
4760          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
4761          * task migration.
4762          */
4763         mc.moving_task = NULL;
4764         __mem_cgroup_clear_mc();
4765         spin_lock(&mc.lock);
4766         mc.from = NULL;
4767         mc.to = NULL;
4768         spin_unlock(&mc.lock);
4769 }
4770
4771 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4772 {
4773         struct cgroup_subsys_state *css;
4774         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
4775         struct mem_cgroup *from;
4776         struct task_struct *leader, *p;
4777         struct mm_struct *mm;
4778         unsigned long move_flags;
4779         int ret = 0;
4780
4781         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
4782         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
4783                 return 0;
4784
4785         /*
4786          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
4787          * where charge immigration is not used.  Perform charge
4788          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
4789          * multiple.
4790          */
4791         p = NULL;
4792         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
4793                 WARN_ON_ONCE(p);
4794                 p = leader;
4795                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4796         }
4797         if (!p)
4798                 return 0;
4799
4800         /*
4801          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
4802          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
4803          * So we need to save it, and keep it going.
4804          */
4805         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
4806         if (!move_flags)
4807                 return 0;
4808
4809         from = mem_cgroup_from_task(p);
4810
4811         VM_BUG_ON(from == memcg);
4812
4813         mm = get_task_mm(p);
4814         if (!mm)
4815                 return 0;
4816         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
4817         if (mm->owner == p) {
4818                 VM_BUG_ON(mc.from);
4819                 VM_BUG_ON(mc.to);
4820                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
4821                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
4822                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
4823
4824                 spin_lock(&mc.lock);
4825                 mc.from = from;
4826                 mc.to = memcg;
4827                 mc.flags = move_flags;
4828                 spin_unlock(&mc.lock);
4829                 /* We set mc.moving_task later */
4830
4831                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
4832                 if (ret)
4833                         mem_cgroup_clear_mc();
4834         }
4835         mmput(mm);
4836         return ret;
4837 }
4838
4839 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4840 {
4841         if (mc.to)
4842                 mem_cgroup_clear_mc();
4843 }
4844
4845 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
4846                                 unsigned long addr, unsigned long end,
4847                                 struct mm_walk *walk)
4848 {
4849         int ret = 0;
4850         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4851         pte_t *pte;
4852         spinlock_t *ptl;
4853         enum mc_target_type target_type;
4854         union mc_target target;
4855         struct page *page;
4856
4857         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl)) {
4858                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
4859                         spin_unlock(ptl);
4860                         return 0;
4861                 }
4862                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
4863                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
4864                         page = target.page;
4865                         if (!isolate_lru_page(page)) {
4866                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, true,
4867                                                              mc.from, mc.to)) {
4868                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
4869                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
4870                                 }
4871                                 putback_lru_page(page);
4872                         }
4873                         put_page(page);
4874                 }
4875                 spin_unlock(ptl);
4876                 return 0;
4877         }
4878
4879         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4880                 return 0;
4881 retry:
4882         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4883         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
4884                 pte_t ptent = *(pte++);
4885                 swp_entry_t ent;
4886
4887                 if (!mc.precharge)
4888                         break;
4889
4890                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
4891                 case MC_TARGET_PAGE:
4892                         page = target.page;
4893                         /*
4894                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
4895                          * can be done but it would be too convoluted so simply
4896                          * ignore such a partial THP and keep it in original
4897                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
4898                          */
4899                         if (PageTransCompound(page))
4900                                 goto put;
4901                         if (isolate_lru_page(page))
4902                                 goto put;
4903                         if (!mem_cgroup_move_account(page, false,
4904                                                 mc.from, mc.to)) {
4905                                 mc.precharge--;
4906                                 /* we uncharge from mc.from later. */
4907                                 mc.moved_charge++;
4908                         }
4909                         putback_lru_page(page);
4910 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
4911                         put_page(page);
4912                         break;
4913                 case MC_TARGET_SWAP:
4914                         ent = target.ent;
4915                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
4916                                 mc.precharge--;
4917                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
4918                                 mc.moved_swap++;
4919                         }
4920                         break;
4921                 default:
4922                         break;
4923                 }
4924         }
4925         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4926         cond_resched();
4927
4928         if (addr != end) {
4929                 /*
4930                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
4931                  * We try charge one by one, but don't do any additional
4932                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
4933                  * phase.
4934                  */
4935                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
4936                 if (!ret)
4937                         goto retry;
4938         }
4939
4940         return ret;
4941 }
4942
4943 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
4944 {
4945         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
4946                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
4947                 .mm = mm,
4948         };
4949
4950         lru_add_drain_all();
4951         /*
4952          * Signal mem_cgroup_begin_page_stat() to take the memcg's
4953          * move_lock while we're moving its pages to another memcg.
4954          * Then wait for already started RCU-only updates to finish.
4955          */
4956         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
4957         synchronize_rcu();
4958 retry:
4959         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
4960                 /*
4961                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
4962                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
4963                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
4964                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
4965                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
4966                  */
4967                 __mem_cgroup_clear_mc();
4968                 cond_resched();
4969                 goto retry;
4970         }
4971         /*
4972          * When we have consumed all precharges and failed in doing
4973          * additional charge, the page walk just aborts.
4974          */
4975         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_move_charge_walk);
4976         up_read(&mm->mmap_sem);
4977         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
4978 }
4979
4980 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_taskset *tset)
4981 {
4982         struct cgroup_subsys_state *css;
4983         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset, &css);
4984         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
4985
4986         if (mm) {
4987                 if (mc.to)
4988                         mem_cgroup_move_charge(mm);
4989                 mmput(mm);
4990         }
4991         if (mc.to)
4992                 mem_cgroup_clear_mc();
4993 }
4994 #else   /* !CONFIG_MMU */
4995 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
4996 {
4997         return 0;
4998 }
4999 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
5000 {
5001 }
5002 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_taskset *tset)
5003 {
5004 }
5005 #endif
5006
5007 /*
5008  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5009  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5010  * attempt.
5011  */
5012 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5013 {
5014         /*
5015          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5016          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5017          * on for the root memcg is enough.
5018          */
5019         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
5020                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5021         else
5022                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5023 }
5024
5025 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5026                                struct cftype *cft)
5027 {
5028         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5029
5030         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
5031 }
5032
5033 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5034 {
5035         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5036         unsigned long low = READ_ONCE(memcg->low);
5037
5038         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5039                 seq_puts(m, "max\n");
5040         else
5041                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5042
5043         return 0;
5044 }
5045
5046 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5047                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5048 {
5049         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5050         unsigned long low;
5051         int err;
5052
5053         buf = strstrip(buf);
5054         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5055         if (err)
5056                 return err;
5057
5058         memcg->low = low;
5059
5060         return nbytes;
5061 }
5062
5063 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5064 {
5065         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5066         unsigned long high = READ_ONCE(memcg->high);
5067
5068         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5069                 seq_puts(m, "max\n");
5070         else
5071                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5072
5073         return 0;
5074 }
5075
5076 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5077                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5078 {
5079         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5080         unsigned long high;
5081         int err;
5082
5083         buf = strstrip(buf);
5084         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5085         if (err)
5086                 return err;
5087
5088         memcg->high = high;
5089
5090         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5091         return nbytes;
5092 }
5093
5094 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5095 {
5096         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5097         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.limit);
5098
5099         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5100                 seq_puts(m, "max\n");
5101         else
5102                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5103
5104         return 0;
5105 }
5106
5107 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5108                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5109 {
5110         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5111         unsigned long max;
5112         int err;
5113
5114         buf = strstrip(buf);
5115         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5116         if (err)
5117                 return err;
5118
5119         err = mem_cgroup_resize_limit(memcg, max);
5120         if (err)
5121                 return err;
5122
5123         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5124         return nbytes;
5125 }
5126
5127 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5128 {
5129         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5130
5131         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5132         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5133         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5134         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5135
5136         return 0;
5137 }
5138
5139 static struct cftype memory_files[] = {
5140         {
5141                 .name = "current",
5142                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5143                 .read_u64 = memory_current_read,
5144         },
5145         {
5146                 .name = "low",
5147                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5148                 .seq_show = memory_low_show,
5149                 .write = memory_low_write,
5150         },
5151         {
5152                 .name = "high",
5153                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5154                 .seq_show = memory_high_show,
5155                 .write = memory_high_write,
5156         },
5157         {
5158                 .name = "max",
5159                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5160                 .seq_show = memory_max_show,
5161                 .write = memory_max_write,
5162         },
5163         {
5164                 .name = "events",
5165                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5166                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
5167                 .seq_show = memory_events_show,
5168         },
5169         { }     /* terminate */
5170 };
5171
5172 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5173         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5174         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5175         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5176         .css_released = mem_cgroup_css_released,
5177         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5178         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5179         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5180         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5181         .attach = mem_cgroup_move_task,
5182         .bind = mem_cgroup_bind,
5183         .dfl_cftypes = memory_files,
5184         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5185         .early_init = 0,
5186 };
5187
5188 /**
5189  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5190  * @root: the highest ancestor to consider
5191  * @memcg: the memory cgroup to check
5192  *
5193  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5194  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5195  */
5196 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5197 {
5198         if (mem_cgroup_disabled())
5199                 return false;
5200
5201         /*
5202          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5203          * it's never low when looked at directly, and it is not
5204          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5205          */
5206
5207         if (memcg == root_mem_cgroup)
5208                 return false;
5209
5210         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5211                 return false;
5212
5213         while (memcg != root) {
5214                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5215
5216                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5217                         break;
5218
5219                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5220                         return false;
5221         }
5222         return true;
5223 }
5224
5225 /**
5226  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5227  * @page: page to charge
5228  * @mm: mm context of the victim
5229  * @gfp_mask: reclaim mode
5230  * @memcgp: charged memcg return
5231  *
5232  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5233  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5234  *
5235  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5236  * Otherwise, an error code is returned.
5237  *
5238  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5239  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5240  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5241  */
5242 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5243                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
5244                           bool compound)
5245 {
5246         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5247         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5248         int ret = 0;
5249
5250         if (mem_cgroup_disabled())
5251                 goto out;
5252
5253         if (PageSwapCache(page)) {
5254                 /*
5255                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5256                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5257                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5258                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5259                  * in turn serializes uncharging.
5260                  */
5261                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
5262                 if (page->mem_cgroup)
5263                         goto out;
5264
5265                 if (do_memsw_account()) {
5266                         swp_entry_t ent = { .val = page_private(page), };
5267                         unsigned short id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
5268
5269                         rcu_read_lock();
5270                         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5271                         if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
5272                                 memcg = NULL;
5273                         rcu_read_unlock();
5274                 }
5275         }
5276
5277         if (!memcg)
5278                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5279
5280         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5281
5282         css_put(&memcg->css);
5283 out:
5284         *memcgp = memcg;
5285         return ret;
5286 }
5287
5288 /**
5289  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5290  * @page: page to charge
5291  * @memcg: memcg to charge the page to
5292  * @lrucare: page might be on LRU already
5293  *
5294  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5295  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5296  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5297  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5298  *
5299  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5300  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5301  *
5302  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5303  */
5304 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5305                               bool lrucare, bool compound)
5306 {
5307         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5308
5309         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5310         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5311
5312         if (mem_cgroup_disabled())
5313                 return;
5314         /*
5315          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5316          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5317          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5318          */
5319         if (!memcg)
5320                 return;
5321
5322         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5323
5324         local_irq_disable();
5325         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, compound, nr_pages);
5326         memcg_check_events(memcg, page);
5327         local_irq_enable();
5328
5329         if (do_memsw_account() && PageSwapCache(page)) {
5330                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5331                 /*
5332                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5333                  * let's not wait for it.  The page already received a
5334                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5335                  */
5336                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5337         }
5338 }
5339
5340 /**
5341  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5342  * @page: page to charge
5343  * @memcg: memcg to charge the page to
5344  *
5345  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5346  */
5347 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5348                 bool compound)
5349 {
5350         unsigned int nr_pages = compound ? hpage_nr_pages(page) : 1;
5351
5352         if (mem_cgroup_disabled())
5353                 return;
5354         /*
5355          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5356          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5357          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5358          */
5359         if (!memcg)
5360                 return;
5361
5362         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5363 }
5364
5365 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5366                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5367                            unsigned long nr_huge, struct page *dummy_page)
5368 {
5369         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file;
5370         unsigned long flags;
5371
5372         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5373                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5374                 if (do_memsw_account())
5375                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5376                 memcg_oom_recover(memcg);
5377         }
5378
5379         local_irq_save(flags);
5380         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5381         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5382         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5383         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5384         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5385         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5386         local_irq_restore(flags);
5387
5388         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5389                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5390 }
5391
5392 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5393 {
5394         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5395         unsigned long nr_anon = 0;
5396         unsigned long nr_file = 0;
5397         unsigned long nr_huge = 0;
5398         unsigned long pgpgout = 0;
5399         struct list_head *next;
5400         struct page *page;
5401
5402         next = page_list->next;
5403         do {
5404                 unsigned int nr_pages = 1;
5405
5406                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5407                 next = page->lru.next;
5408
5409                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5410                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5411
5412                 if (!page->mem_cgroup)
5413                         continue;
5414
5415                 /*
5416                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5417                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5418                  * exclusive access to the page.
5419                  */
5420
5421                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5422                         if (memcg) {
5423                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5424                                                nr_huge, page);
5425                                 pgpgout = nr_anon = nr_file = nr_huge = 0;
5426                         }
5427                         memcg = page->mem_cgroup;
5428                 }
5429
5430                 if (PageTransHuge(page)) {
5431                         nr_pages <<= compound_order(page);
5432                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5433                         nr_huge += nr_pages;
5434                 }
5435
5436                 if (PageAnon(page))
5437                         nr_anon += nr_pages;
5438                 else
5439                         nr_file += nr_pages;
5440
5441                 page->mem_cgroup = NULL;
5442
5443                 pgpgout++;
5444         } while (next != page_list);
5445
5446         if (memcg)
5447                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5448                                nr_huge, page);
5449 }
5450
5451 /**
5452  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5453  * @page: page to uncharge
5454  *
5455  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5456  * mem_cgroup_commit_charge().
5457  */
5458 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5459 {
5460         if (mem_cgroup_disabled())
5461                 return;
5462
5463         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5464         if (!page->mem_cgroup)
5465                 return;
5466
5467         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5468         uncharge_list(&page->lru);
5469 }
5470
5471 /**
5472  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5473  * @page_list: list of pages to uncharge
5474  *
5475  * Uncharge a list of pages previously charged with
5476  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5477  */
5478 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5479 {
5480         if (mem_cgroup_disabled())
5481                 return;
5482
5483         if (!list_empty(page_list))
5484                 uncharge_list(page_list);
5485 }
5486
5487 /**
5488  * mem_cgroup_replace_page - migrate a charge to another page
5489  * @oldpage: currently charged page
5490  * @newpage: page to transfer the charge to
5491  *
5492  * Migrate the charge from @oldpage to @newpage.
5493  *
5494  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5495  * Either or both pages might be on the LRU already.
5496  */
5497 void mem_cgroup_replace_page(struct page *oldpage, struct page *newpage)
5498 {
5499         struct mem_cgroup *memcg;
5500         int isolated;
5501
5502         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5503         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5504         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5505         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5506                        newpage);
5507
5508         if (mem_cgroup_disabled())
5509                 return;
5510
5511         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5512         if (newpage->mem_cgroup)
5513                 return;
5514
5515         /* Swapcache readahead pages can get replaced before being charged */
5516         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5517         if (!memcg)
5518                 return;
5519
5520         lock_page_lru(oldpage, &isolated);
5521         oldpage->mem_cgroup = NULL;
5522         unlock_page_lru(oldpage, isolated);
5523
5524         commit_charge(newpage, memcg, true);
5525 }
5526
5527 #ifdef CONFIG_INET
5528
5529 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
5530 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
5531
5532 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
5533 {
5534         struct mem_cgroup *memcg;
5535
5536         /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
5537          * filled. It won't however, necessarily happen from
5538          * process context. So the test for root memcg given
5539          * the current task's memcg won't help us in this case.
5540          *
5541          * Respecting the original socket's memcg is a better
5542          * decision in this case.
5543          */
5544         if (sk->sk_memcg) {
5545                 BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_memcg));
5546                 css_get(&sk->sk_memcg->css);
5547                 return;
5548         }
5549
5550         rcu_read_lock();
5551         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
5552         if (memcg == root_mem_cgroup)
5553                 goto out;
5554 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5555         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcp_mem.active)
5556                 goto out;
5557 #endif
5558         if (css_tryget_online(&memcg->css))
5559                 sk->sk_memcg = memcg;
5560 out:
5561         rcu_read_unlock();
5562 }
5563 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
5564
5565 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
5566 {
5567         WARN_ON(!sk->sk_memcg);
5568         css_put(&sk->sk_memcg->css);
5569 }
5570
5571 /**
5572  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
5573  * @memcg: memcg to charge
5574  * @nr_pages: number of pages to charge
5575  *
5576  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
5577  * @memcg's configured limit, %false if the charge had to be forced.
5578  */
5579 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5580 {
5581         gfp_t gfp_mask = GFP_KERNEL;
5582
5583 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5584         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5585                 struct page_counter *counter;
5586
5587                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcp_mem.memory_allocated,
5588                                             nr_pages, &counter)) {
5589                         memcg->tcp_mem.memory_pressure = 0;
5590                         return true;
5591                 }
5592                 page_counter_charge(&memcg->tcp_mem.memory_allocated, nr_pages);
5593                 memcg->tcp_mem.memory_pressure = 1;
5594                 return false;
5595         }
5596 #endif
5597         /* Don't block in the packet receive path */
5598         if (in_softirq())
5599                 gfp_mask = GFP_NOWAIT;
5600
5601         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0)
5602                 return true;
5603
5604         try_charge(memcg, gfp_mask|__GFP_NOFAIL, nr_pages);
5605         return false;
5606 }
5607
5608 /**
5609  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
5610  * @memcg - memcg to uncharge
5611  * @nr_pages - number of pages to uncharge
5612  */
5613 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
5614 {
5615 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5616         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
5617                 page_counter_uncharge(&memcg->tcp_mem.memory_allocated,
5618                                       nr_pages);
5619                 return;
5620         }
5621 #endif
5622         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5623         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5624 }
5625
5626 #endif /* CONFIG_INET */
5627
5628 static int __init cgroup_memory(char *s)
5629 {
5630         char *token;
5631
5632         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
5633                 if (!*token)
5634                         continue;
5635                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
5636                         cgroup_memory_nosocket = true;
5637         }
5638         return 0;
5639 }
5640 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
5641
5642 /*
5643  * subsys_initcall() for memory controller.
5644  *
5645  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
5646  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
5647  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
5648  * be initialized from here.
5649  */
5650 static int __init mem_cgroup_init(void)
5651 {
5652         int cpu, node;
5653
5654         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
5655
5656         for_each_possible_cpu(cpu)
5657                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5658                           drain_local_stock);
5659
5660         for_each_node(node) {
5661                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5662                 int zone;
5663
5664                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5665                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5666
5667                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
5668                         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
5669
5670                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
5671                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
5672                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
5673                 }
5674                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5675         }
5676
5677         return 0;
5678 }
5679 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5680
5681 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5682 /**
5683  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5684  * @page: page whose memsw charge to transfer
5685  * @entry: swap entry to move the charge to
5686  *
5687  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5688  */
5689 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5690 {
5691         struct mem_cgroup *memcg;
5692         unsigned short oldid;
5693
5694         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5695         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5696
5697         if (!do_memsw_account())
5698                 return;
5699
5700         memcg = page->mem_cgroup;
5701
5702         /* Readahead page, never charged */
5703         if (!memcg)
5704                 return;
5705
5706         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5707         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5708         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5709
5710         page->mem_cgroup = NULL;
5711
5712         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5713                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5714
5715         /*
5716          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
5717          * mapping->tree_lock lock which is taken with interrupts-off. It is
5718          * important here to have the interrupts disabled because it is the
5719          * only synchronisation we have for udpating the per-CPU variables.
5720          */
5721         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5722         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, false, -1);
5723         memcg_check_events(memcg, page);
5724 }
5725
5726 /**
5727  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5728  * @entry: swap entry to uncharge
5729  *
5730  * Drop the memsw charge associated with @entry.
5731  */
5732 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5733 {
5734         struct mem_cgroup *memcg;
5735         unsigned short id;
5736
5737         if (!do_memsw_account())
5738                 return;
5739
5740         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5741         rcu_read_lock();
5742         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
5743         if (memcg) {
5744                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5745                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5746                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5747                 css_put(&memcg->css);
5748         }
5749         rcu_read_unlock();
5750 }
5751
5752 /* for remember boot option*/
5753 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
5754 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
5755 #else
5756 static int really_do_swap_account __initdata;
5757 #endif
5758
5759 static int __init enable_swap_account(char *s)
5760 {
5761         if (!strcmp(s, "1"))
5762                 really_do_swap_account = 1;
5763         else if (!strcmp(s, "0"))
5764                 really_do_swap_account = 0;
5765         return 1;
5766 }
5767 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5768
5769 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
5770         {
5771                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
5772                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
5773                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5774         },
5775         {
5776                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
5777                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
5778                 .write = mem_cgroup_reset,
5779                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5780         },
5781         {
5782                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
5783                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
5784                 .write = mem_cgroup_write,
5785                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5786         },
5787         {
5788                 .name = "memsw.failcnt",
5789                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
5790                 .write = mem_cgroup_reset,
5791                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5792         },
5793         { },    /* terminate */
5794 };
5795
5796 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
5797 {
5798         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
5799                 do_swap_account = 1;
5800                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
5801                                                   memsw_cgroup_files));
5802         }
5803         return 0;
5804 }
5805 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
5806
5807 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */