10a9b554d69f3e9c2c99a36e792565b881efabc9
[muen/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/sched/mm.h>
39 #include <linux/shmem_fs.h>
40 #include <linux/hugetlb.h>
41 #include <linux/pagemap.h>
42 #include <linux/smp.h>
43 #include <linux/page-flags.h>
44 #include <linux/backing-dev.h>
45 #include <linux/bit_spinlock.h>
46 #include <linux/rcupdate.h>
47 #include <linux/limits.h>
48 #include <linux/export.h>
49 #include <linux/mutex.h>
50 #include <linux/rbtree.h>
51 #include <linux/slab.h>
52 #include <linux/swap.h>
53 #include <linux/swapops.h>
54 #include <linux/spinlock.h>
55 #include <linux/eventfd.h>
56 #include <linux/poll.h>
57 #include <linux/sort.h>
58 #include <linux/fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/vmpressure.h>
61 #include <linux/mm_inline.h>
62 #include <linux/swap_cgroup.h>
63 #include <linux/cpu.h>
64 #include <linux/oom.h>
65 #include <linux/lockdep.h>
66 #include <linux/file.h>
67 #include <linux/tracehook.h>
68 #include "internal.h"
69 #include <net/sock.h>
70 #include <net/ip.h>
71 #include "slab.h"
72
73 #include <linux/uaccess.h>
74
75 #include <trace/events/vmscan.h>
76
77 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
78 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
79
80 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
81
82 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
83
84 /* Socket memory accounting disabled? */
85 static bool cgroup_memory_nosocket;
86
87 /* Kernel memory accounting disabled? */
88 static bool cgroup_memory_nokmem;
89
90 /* Whether the swap controller is active */
91 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
92 int do_swap_account __read_mostly;
93 #else
94 #define do_swap_account         0
95 #endif
96
97 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
98 static bool do_memsw_account(void)
99 {
100         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && do_swap_account;
101 }
102
103 static const char *const mem_cgroup_lru_names[] = {
104         "inactive_anon",
105         "active_anon",
106         "inactive_file",
107         "active_file",
108         "unevictable",
109 };
110
111 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
112 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
113 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
114
115 /*
116  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
117  * their hierarchy representation
118  */
119
120 struct mem_cgroup_tree_per_node {
121         struct rb_root rb_root;
122         struct rb_node *rb_rightmost;
123         spinlock_t lock;
124 };
125
126 struct mem_cgroup_tree {
127         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
128 };
129
130 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
131
132 /* for OOM */
133 struct mem_cgroup_eventfd_list {
134         struct list_head list;
135         struct eventfd_ctx *eventfd;
136 };
137
138 /*
139  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
140  */
141 struct mem_cgroup_event {
142         /*
143          * memcg which the event belongs to.
144          */
145         struct mem_cgroup *memcg;
146         /*
147          * eventfd to signal userspace about the event.
148          */
149         struct eventfd_ctx *eventfd;
150         /*
151          * Each of these stored in a list by the cgroup.
152          */
153         struct list_head list;
154         /*
155          * register_event() callback will be used to add new userspace
156          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
157          * on eventfd to send notification to userspace.
158          */
159         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
160                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
161         /*
162          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
163          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
164          * if you want provide notification functionality.
165          */
166         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
167                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
168         /*
169          * All fields below needed to unregister event when
170          * userspace closes eventfd.
171          */
172         poll_table pt;
173         wait_queue_head_t *wqh;
174         wait_queue_entry_t wait;
175         struct work_struct remove;
176 };
177
178 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
179 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
180
181 /* Stuffs for move charges at task migration. */
182 /*
183  * Types of charges to be moved.
184  */
185 #define MOVE_ANON       0x1U
186 #define MOVE_FILE       0x2U
187 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
188
189 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
190 static struct move_charge_struct {
191         spinlock_t        lock; /* for from, to */
192         struct mm_struct  *mm;
193         struct mem_cgroup *from;
194         struct mem_cgroup *to;
195         unsigned long flags;
196         unsigned long precharge;
197         unsigned long moved_charge;
198         unsigned long moved_swap;
199         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
200         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
201 } mc = {
202         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
203         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
204 };
205
206 /*
207  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
208  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
209  */
210 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
211 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
212
213 enum charge_type {
214         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
215         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
216         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
217         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
218         NR_CHARGE_TYPE,
219 };
220
221 /* for encoding cft->private value on file */
222 enum res_type {
223         _MEM,
224         _MEMSWAP,
225         _OOM_TYPE,
226         _KMEM,
227         _TCP,
228 };
229
230 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
231 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
232 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
233 /* Used for OOM nofiier */
234 #define OOM_CONTROL             (0)
235
236 /*
237  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
238  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
239  * be used for reference counting.
240  */
241 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
242         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
243              iter != NULL;                              \
244              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
245
246 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
247         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
248              iter != NULL;                              \
249              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
250
251 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
252 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
253 {
254         if (!memcg)
255                 memcg = root_mem_cgroup;
256         return &memcg->vmpressure;
257 }
258
259 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
260 {
261         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
262 }
263
264 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
265 /*
266  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
267  * The main reason for not using cgroup id for this:
268  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
269  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
270  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
271  *  200 entry array for that.
272  *
273  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
274  * will double each time we have to increase it.
275  */
276 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
277 int memcg_nr_cache_ids;
278
279 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
280 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
281
282 void memcg_get_cache_ids(void)
283 {
284         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
285 }
286
287 void memcg_put_cache_ids(void)
288 {
289         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
290 }
291
292 /*
293  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
294  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
295  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
296  * tunable, but that is strictly not necessary.
297  *
298  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
299  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
300  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
301  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
302  * increase ours as well if it increases.
303  */
304 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
305 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
306
307 /*
308  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
309  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
310  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
311  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
312  */
313 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_enabled_key);
314 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
315
316 struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
317
318 static int memcg_shrinker_map_size;
319 static DEFINE_MUTEX(memcg_shrinker_map_mutex);
320
321 static void memcg_free_shrinker_map_rcu(struct rcu_head *head)
322 {
323         kvfree(container_of(head, struct memcg_shrinker_map, rcu));
324 }
325
326 static int memcg_expand_one_shrinker_map(struct mem_cgroup *memcg,
327                                          int size, int old_size)
328 {
329         struct memcg_shrinker_map *new, *old;
330         int nid;
331
332         lockdep_assert_held(&memcg_shrinker_map_mutex);
333
334         for_each_node(nid) {
335                 old = rcu_dereference_protected(
336                         mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid)->shrinker_map, true);
337                 /* Not yet online memcg */
338                 if (!old)
339                         return 0;
340
341                 new = kvmalloc(sizeof(*new) + size, GFP_KERNEL);
342                 if (!new)
343                         return -ENOMEM;
344
345                 /* Set all old bits, clear all new bits */
346                 memset(new->map, (int)0xff, old_size);
347                 memset((void *)new->map + old_size, 0, size - old_size);
348
349                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, new);
350                 call_rcu(&old->rcu, memcg_free_shrinker_map_rcu);
351         }
352
353         return 0;
354 }
355
356 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
357 {
358         struct mem_cgroup_per_node *pn;
359         struct memcg_shrinker_map *map;
360         int nid;
361
362         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
363                 return;
364
365         for_each_node(nid) {
366                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
367                 map = rcu_dereference_protected(pn->shrinker_map, true);
368                 if (map)
369                         kvfree(map);
370                 rcu_assign_pointer(pn->shrinker_map, NULL);
371         }
372 }
373
374 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
375 {
376         struct memcg_shrinker_map *map;
377         int nid, size, ret = 0;
378
379         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
380                 return 0;
381
382         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
383         size = memcg_shrinker_map_size;
384         for_each_node(nid) {
385                 map = kvzalloc(sizeof(*map) + size, GFP_KERNEL);
386                 if (!map) {
387                         memcg_free_shrinker_maps(memcg);
388                         ret = -ENOMEM;
389                         break;
390                 }
391                 rcu_assign_pointer(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map, map);
392         }
393         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
394
395         return ret;
396 }
397
398 int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id)
399 {
400         int size, old_size, ret = 0;
401         struct mem_cgroup *memcg;
402
403         size = DIV_ROUND_UP(new_id + 1, BITS_PER_LONG) * sizeof(unsigned long);
404         old_size = memcg_shrinker_map_size;
405         if (size <= old_size)
406                 return 0;
407
408         mutex_lock(&memcg_shrinker_map_mutex);
409         if (!root_mem_cgroup)
410                 goto unlock;
411
412         for_each_mem_cgroup(memcg) {
413                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
414                         continue;
415                 ret = memcg_expand_one_shrinker_map(memcg, size, old_size);
416                 if (ret)
417                         goto unlock;
418         }
419 unlock:
420         if (!ret)
421                 memcg_shrinker_map_size = size;
422         mutex_unlock(&memcg_shrinker_map_mutex);
423         return ret;
424 }
425
426 void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int shrinker_id)
427 {
428         if (shrinker_id >= 0 && memcg && !mem_cgroup_is_root(memcg)) {
429                 struct memcg_shrinker_map *map;
430
431                 rcu_read_lock();
432                 map = rcu_dereference(memcg->nodeinfo[nid]->shrinker_map);
433                 /* Pairs with smp mb in shrink_slab() */
434                 smp_mb__before_atomic();
435                 set_bit(shrinker_id, map->map);
436                 rcu_read_unlock();
437         }
438 }
439
440 #else /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
441 static int memcg_alloc_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg)
442 {
443         return 0;
444 }
445 static void memcg_free_shrinker_maps(struct mem_cgroup *memcg) { }
446 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
447
448 /**
449  * mem_cgroup_css_from_page - css of the memcg associated with a page
450  * @page: page of interest
451  *
452  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
453  * with @page is returned.  The returned css remains associated with @page
454  * until it is released.
455  *
456  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
457  * is returned.
458  */
459 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page)
460 {
461         struct mem_cgroup *memcg;
462
463         memcg = page->mem_cgroup;
464
465         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
466                 memcg = root_mem_cgroup;
467
468         return &memcg->css;
469 }
470
471 /**
472  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
473  * @page: the page
474  *
475  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
476  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
477  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
478  *
479  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
480  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
481  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
482  * do not care (such as procfs interfaces).
483  */
484 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
485 {
486         struct mem_cgroup *memcg;
487         unsigned long ino = 0;
488
489         rcu_read_lock();
490         memcg = READ_ONCE(page->mem_cgroup);
491         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
492                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
493         if (memcg)
494                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
495         rcu_read_unlock();
496         return ino;
497 }
498
499 static struct mem_cgroup_per_node *
500 mem_cgroup_page_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
501 {
502         int nid = page_to_nid(page);
503
504         return memcg->nodeinfo[nid];
505 }
506
507 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
508 soft_limit_tree_node(int nid)
509 {
510         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
511 }
512
513 static struct mem_cgroup_tree_per_node *
514 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
515 {
516         int nid = page_to_nid(page);
517
518         return soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
519 }
520
521 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
522                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
523                                          unsigned long new_usage_in_excess)
524 {
525         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
526         struct rb_node *parent = NULL;
527         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
528         bool rightmost = true;
529
530         if (mz->on_tree)
531                 return;
532
533         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
534         if (!mz->usage_in_excess)
535                 return;
536         while (*p) {
537                 parent = *p;
538                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
539                                         tree_node);
540                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
541                         p = &(*p)->rb_left;
542                         rightmost = false;
543                 }
544
545                 /*
546                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
547                  * limit by the same amount
548                  */
549                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
550                         p = &(*p)->rb_right;
551         }
552
553         if (rightmost)
554                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
555
556         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
557         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
558         mz->on_tree = true;
559 }
560
561 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
562                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
563 {
564         if (!mz->on_tree)
565                 return;
566
567         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
568                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
569
570         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
571         mz->on_tree = false;
572 }
573
574 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
575                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
576 {
577         unsigned long flags;
578
579         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
580         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
581         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
582 }
583
584 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
585 {
586         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
587         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
588         unsigned long excess = 0;
589
590         if (nr_pages > soft_limit)
591                 excess = nr_pages - soft_limit;
592
593         return excess;
594 }
595
596 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
597 {
598         unsigned long excess;
599         struct mem_cgroup_per_node *mz;
600         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
601
602         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
603         if (!mctz)
604                 return;
605         /*
606          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
607          * because their event counter is not touched.
608          */
609         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
610                 mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
611                 excess = soft_limit_excess(memcg);
612                 /*
613                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
614                  * mem is over its softlimit.
615                  */
616                 if (excess || mz->on_tree) {
617                         unsigned long flags;
618
619                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
620                         /* if on-tree, remove it */
621                         if (mz->on_tree)
622                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
623                         /*
624                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
625                          * If excess is 0, no tree ops.
626                          */
627                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
628                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
629                 }
630         }
631 }
632
633 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
634 {
635         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
636         struct mem_cgroup_per_node *mz;
637         int nid;
638
639         for_each_node(nid) {
640                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
641                 mctz = soft_limit_tree_node(nid);
642                 if (mctz)
643                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
644         }
645 }
646
647 static struct mem_cgroup_per_node *
648 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
649 {
650         struct mem_cgroup_per_node *mz;
651
652 retry:
653         mz = NULL;
654         if (!mctz->rb_rightmost)
655                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
656
657         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
658                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
659         /*
660          * Remove the node now but someone else can add it back,
661          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
662          * position in the tree.
663          */
664         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
665         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
666             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
667                 goto retry;
668 done:
669         return mz;
670 }
671
672 static struct mem_cgroup_per_node *
673 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
674 {
675         struct mem_cgroup_per_node *mz;
676
677         spin_lock_irq(&mctz->lock);
678         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
679         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
680         return mz;
681 }
682
683 static unsigned long memcg_sum_events(struct mem_cgroup *memcg,
684                                       int event)
685 {
686         return atomic_long_read(&memcg->events[event]);
687 }
688
689 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
690                                          struct page *page,
691                                          bool compound, int nr_pages)
692 {
693         /*
694          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
695          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
696          */
697         if (PageAnon(page))
698                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS, nr_pages);
699         else {
700                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_CACHE, nr_pages);
701                 if (PageSwapBacked(page))
702                         __mod_memcg_state(memcg, NR_SHMEM, nr_pages);
703         }
704
705         if (compound) {
706                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
707                 __mod_memcg_state(memcg, MEMCG_RSS_HUGE, nr_pages);
708         }
709
710         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
711         if (nr_pages > 0)
712                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
713         else {
714                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
715                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
716         }
717
718         __this_cpu_add(memcg->stat_cpu->nr_page_events, nr_pages);
719 }
720
721 unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
722                                            int nid, unsigned int lru_mask)
723 {
724         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(NODE_DATA(nid), memcg);
725         unsigned long nr = 0;
726         enum lru_list lru;
727
728         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
729
730         for_each_lru(lru) {
731                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
732                         continue;
733                 nr += mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, lru);
734         }
735         return nr;
736 }
737
738 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
739                         unsigned int lru_mask)
740 {
741         unsigned long nr = 0;
742         int nid;
743
744         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
745                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
746         return nr;
747 }
748
749 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
750                                        enum mem_cgroup_events_target target)
751 {
752         unsigned long val, next;
753
754         val = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->nr_page_events);
755         next = __this_cpu_read(memcg->stat_cpu->targets[target]);
756         /* from time_after() in jiffies.h */
757         if ((long)(next - val) < 0) {
758                 switch (target) {
759                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
760                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
761                         break;
762                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
763                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
764                         break;
765                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
766                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
767                         break;
768                 default:
769                         break;
770                 }
771                 __this_cpu_write(memcg->stat_cpu->targets[target], next);
772                 return true;
773         }
774         return false;
775 }
776
777 /*
778  * Check events in order.
779  *
780  */
781 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
782 {
783         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
784         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
785                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
786                 bool do_softlimit;
787                 bool do_numainfo __maybe_unused;
788
789                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
790                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
791 #if MAX_NUMNODES > 1
792                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
793                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
794 #endif
795                 mem_cgroup_threshold(memcg);
796                 if (unlikely(do_softlimit))
797                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
798 #if MAX_NUMNODES > 1
799                 if (unlikely(do_numainfo))
800                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
801 #endif
802         }
803 }
804
805 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
806 {
807         /*
808          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
809          * if it races with swapoff, page migration, etc.
810          * So this can be called with p == NULL.
811          */
812         if (unlikely(!p))
813                 return NULL;
814
815         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
816 }
817 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
818
819 /**
820  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
821  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
822  *
823  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. Otherwise
824  * root_mem_cgroup is returned. However if mem_cgroup is disabled, NULL is
825  * returned.
826  */
827 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
828 {
829         struct mem_cgroup *memcg;
830
831         if (mem_cgroup_disabled())
832                 return NULL;
833
834         rcu_read_lock();
835         do {
836                 /*
837                  * Page cache insertions can happen withou an
838                  * actual mm context, e.g. during disk probing
839                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
840                  */
841                 if (unlikely(!mm))
842                         memcg = root_mem_cgroup;
843                 else {
844                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
845                         if (unlikely(!memcg))
846                                 memcg = root_mem_cgroup;
847                 }
848         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
849         rcu_read_unlock();
850         return memcg;
851 }
852 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
853
854 /**
855  * get_mem_cgroup_from_page: Obtain a reference on given page's memcg.
856  * @page: page from which memcg should be extracted.
857  *
858  * Obtain a reference on page->memcg and returns it if successful. Otherwise
859  * root_mem_cgroup is returned.
860  */
861 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
862 {
863         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
864
865         if (mem_cgroup_disabled())
866                 return NULL;
867
868         rcu_read_lock();
869         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
870                 memcg = root_mem_cgroup;
871         rcu_read_unlock();
872         return memcg;
873 }
874 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_page);
875
876 /**
877  * If current->active_memcg is non-NULL, do not fallback to current->mm->memcg.
878  */
879 static __always_inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
880 {
881         if (unlikely(current->active_memcg)) {
882                 struct mem_cgroup *memcg = root_mem_cgroup;
883
884                 rcu_read_lock();
885                 if (css_tryget_online(&current->active_memcg->css))
886                         memcg = current->active_memcg;
887                 rcu_read_unlock();
888                 return memcg;
889         }
890         return get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
891 }
892
893 /**
894  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
895  * @root: hierarchy root
896  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
897  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
898  *
899  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
900  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
901  *
902  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
903  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
904  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
905  *
906  * Reclaimers can specify a node and a priority level in @reclaim to
907  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
908  * reclaimers operating on the same node and priority.
909  */
910 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
911                                    struct mem_cgroup *prev,
912                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
913 {
914         struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
915         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
916         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
917         struct mem_cgroup *pos = NULL;
918
919         if (mem_cgroup_disabled())
920                 return NULL;
921
922         if (!root)
923                 root = root_mem_cgroup;
924
925         if (prev && !reclaim)
926                 pos = prev;
927
928         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
929                 if (prev)
930                         goto out;
931                 return root;
932         }
933
934         rcu_read_lock();
935
936         if (reclaim) {
937                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
938
939                 mz = mem_cgroup_nodeinfo(root, reclaim->pgdat->node_id);
940                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
941
942                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
943                         goto out_unlock;
944
945                 while (1) {
946                         pos = READ_ONCE(iter->position);
947                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
948                                 break;
949                         /*
950                          * css reference reached zero, so iter->position will
951                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
952                          * rely on this happening soon, because ->css_released
953                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
954                          * might block it. So we clear iter->position right
955                          * away.
956                          */
957                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
958                 }
959         }
960
961         if (pos)
962                 css = &pos->css;
963
964         for (;;) {
965                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
966                 if (!css) {
967                         /*
968                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
969                          * new one might jump in right at the end of
970                          * the hierarchy - make sure they see at least
971                          * one group and restart from the beginning.
972                          */
973                         if (!prev)
974                                 continue;
975                         break;
976                 }
977
978                 /*
979                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
980                  * is provided by the caller, so we know it's alive
981                  * and kicking, and don't take an extra reference.
982                  */
983                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
984
985                 if (css == &root->css)
986                         break;
987
988                 if (css_tryget(css))
989                         break;
990
991                 memcg = NULL;
992         }
993
994         if (reclaim) {
995                 /*
996                  * The position could have already been updated by a competing
997                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
998                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
999                  */
1000                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1001
1002                 if (pos)
1003                         css_put(&pos->css);
1004
1005                 if (!memcg)
1006                         iter->generation++;
1007                 else if (!prev)
1008                         reclaim->generation = iter->generation;
1009         }
1010
1011 out_unlock:
1012         rcu_read_unlock();
1013 out:
1014         if (prev && prev != root)
1015                 css_put(&prev->css);
1016
1017         return memcg;
1018 }
1019
1020 /**
1021  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1022  * @root: hierarchy root
1023  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1024  */
1025 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1026                            struct mem_cgroup *prev)
1027 {
1028         if (!root)
1029                 root = root_mem_cgroup;
1030         if (prev && prev != root)
1031                 css_put(&prev->css);
1032 }
1033
1034 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1035 {
1036         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1037         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1038         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1039         int nid;
1040         int i;
1041
1042         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1043                 for_each_node(nid) {
1044                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
1045                         for (i = 0; i <= DEF_PRIORITY; i++) {
1046                                 iter = &mz->iter[i];
1047                                 cmpxchg(&iter->position,
1048                                         dead_memcg, NULL);
1049                         }
1050                 }
1051         }
1052 }
1053
1054 /**
1055  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1056  * @memcg: hierarchy root
1057  * @fn: function to call for each task
1058  * @arg: argument passed to @fn
1059  *
1060  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1061  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1062  * value, the function breaks the iteration loop and returns the value.
1063  * Otherwise, it will iterate over all tasks and return 0.
1064  *
1065  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1066  */
1067 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1068                           int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1069 {
1070         struct mem_cgroup *iter;
1071         int ret = 0;
1072
1073         BUG_ON(memcg == root_mem_cgroup);
1074
1075         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1076                 struct css_task_iter it;
1077                 struct task_struct *task;
1078
1079                 css_task_iter_start(&iter->css, 0, &it);
1080                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1081                         ret = fn(task, arg);
1082                 css_task_iter_end(&it);
1083                 if (ret) {
1084                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1085                         break;
1086                 }
1087         }
1088         return ret;
1089 }
1090
1091 /**
1092  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1093  * @page: the page
1094  * @pgdat: pgdat of the page
1095  *
1096  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1097  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1098  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1099  */
1100 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct pglist_data *pgdat)
1101 {
1102         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1103         struct mem_cgroup *memcg;
1104         struct lruvec *lruvec;
1105
1106         if (mem_cgroup_disabled()) {
1107                 lruvec = &pgdat->lruvec;
1108                 goto out;
1109         }
1110
1111         memcg = page->mem_cgroup;
1112         /*
1113          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1114          * possibly migrated - before they are charged.
1115          */
1116         if (!memcg)
1117                 memcg = root_mem_cgroup;
1118
1119         mz = mem_cgroup_page_nodeinfo(memcg, page);
1120         lruvec = &mz->lruvec;
1121 out:
1122         /*
1123          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1124          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1125          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1126          */
1127         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
1128                 lruvec->pgdat = pgdat;
1129         return lruvec;
1130 }
1131
1132 /**
1133  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1134  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1135  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1136  * @zid: zone id of the accounted pages
1137  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1138  *
1139  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1140  * to or just after a page is removed from an lru list (that ordering being
1141  * so as to allow it to check that lru_size 0 is consistent with list_empty).
1142  */
1143 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1144                                 int zid, int nr_pages)
1145 {
1146         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1147         unsigned long *lru_size;
1148         long size;
1149
1150         if (mem_cgroup_disabled())
1151                 return;
1152
1153         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1154         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1155
1156         if (nr_pages < 0)
1157                 *lru_size += nr_pages;
1158
1159         size = *lru_size;
1160         if (WARN_ONCE(size < 0,
1161                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1162                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1163                 VM_BUG_ON(1);
1164                 *lru_size = 0;
1165         }
1166
1167         if (nr_pages > 0)
1168                 *lru_size += nr_pages;
1169 }
1170
1171 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1172 {
1173         struct mem_cgroup *task_memcg;
1174         struct task_struct *p;
1175         bool ret;
1176
1177         p = find_lock_task_mm(task);
1178         if (p) {
1179                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1180                 task_unlock(p);
1181         } else {
1182                 /*
1183                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1184                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1185                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1186                  */
1187                 rcu_read_lock();
1188                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1189                 css_get(&task_memcg->css);
1190                 rcu_read_unlock();
1191         }
1192         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1193         css_put(&task_memcg->css);
1194         return ret;
1195 }
1196
1197 /**
1198  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1199  * @memcg: the memory cgroup
1200  *
1201  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1202  * pages.
1203  */
1204 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1205 {
1206         unsigned long margin = 0;
1207         unsigned long count;
1208         unsigned long limit;
1209
1210         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1211         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1212         if (count < limit)
1213                 margin = limit - count;
1214
1215         if (do_memsw_account()) {
1216                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1217                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1218                 if (count <= limit)
1219                         margin = min(margin, limit - count);
1220                 else
1221                         margin = 0;
1222         }
1223
1224         return margin;
1225 }
1226
1227 /*
1228  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1229  *
1230  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1231  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1232  * caused by "move".
1233  */
1234 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1235 {
1236         struct mem_cgroup *from;
1237         struct mem_cgroup *to;
1238         bool ret = false;
1239         /*
1240          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1241          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1242          */
1243         spin_lock(&mc.lock);
1244         from = mc.from;
1245         to = mc.to;
1246         if (!from)
1247                 goto unlock;
1248
1249         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1250                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1251 unlock:
1252         spin_unlock(&mc.lock);
1253         return ret;
1254 }
1255
1256 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1257 {
1258         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1259                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1260                         DEFINE_WAIT(wait);
1261                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1262                         /* moving charge context might have finished. */
1263                         if (mc.moving_task)
1264                                 schedule();
1265                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1266                         return true;
1267                 }
1268         }
1269         return false;
1270 }
1271
1272 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
1273         MEMCG_CACHE,
1274         MEMCG_RSS,
1275         MEMCG_RSS_HUGE,
1276         NR_SHMEM,
1277         NR_FILE_MAPPED,
1278         NR_FILE_DIRTY,
1279         NR_WRITEBACK,
1280         MEMCG_SWAP,
1281 };
1282
1283 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
1284         "cache",
1285         "rss",
1286         "rss_huge",
1287         "shmem",
1288         "mapped_file",
1289         "dirty",
1290         "writeback",
1291         "swap",
1292 };
1293
1294 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1295 /**
1296  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1297  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1298  * @p: Task that is going to be killed
1299  *
1300  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1301  * enabled
1302  */
1303 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1304 {
1305         struct mem_cgroup *iter;
1306         unsigned int i;
1307
1308         rcu_read_lock();
1309
1310         if (p) {
1311                 pr_info("Task in ");
1312                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1313                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1314         } else {
1315                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1316         }
1317
1318         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1319         pr_cont("\n");
1320
1321         rcu_read_unlock();
1322
1323         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1324                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1325                 K((u64)memcg->memory.max), memcg->memory.failcnt);
1326         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1327                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1328                 K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1329         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1330                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1331                 K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1332
1333         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1334                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1335                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1336                 pr_cont(":");
1337
1338                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
1339                         if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_swap_account)
1340                                 continue;
1341                         pr_cont(" %s:%luKB", memcg1_stat_names[i],
1342                                 K(memcg_page_state(iter, memcg1_stats[i])));
1343                 }
1344
1345                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1346                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1347                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1348
1349                 pr_cont("\n");
1350         }
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1355  */
1356 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1357 {
1358         unsigned long max;
1359
1360         max = memcg->memory.max;
1361         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1362                 unsigned long memsw_max;
1363                 unsigned long swap_max;
1364
1365                 memsw_max = memcg->memsw.max;
1366                 swap_max = memcg->swap.max;
1367                 swap_max = min(swap_max, (unsigned long)total_swap_pages);
1368                 max = min(max + swap_max, memsw_max);
1369         }
1370         return max;
1371 }
1372
1373 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1374                                      int order)
1375 {
1376         struct oom_control oc = {
1377                 .zonelist = NULL,
1378                 .nodemask = NULL,
1379                 .memcg = memcg,
1380                 .gfp_mask = gfp_mask,
1381                 .order = order,
1382         };
1383         bool ret;
1384
1385         mutex_lock(&oom_lock);
1386         ret = out_of_memory(&oc);
1387         mutex_unlock(&oom_lock);
1388         return ret;
1389 }
1390
1391 #if MAX_NUMNODES > 1
1392
1393 /**
1394  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1395  * @memcg: the target memcg
1396  * @nid: the node ID to be checked.
1397  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1398  *
1399  * This function returns whether the specified memcg contains any
1400  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1401  * pages in the node.
1402  */
1403 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1404                 int nid, bool noswap)
1405 {
1406         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1407                 return true;
1408         if (noswap || !total_swap_pages)
1409                 return false;
1410         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1411                 return true;
1412         return false;
1413
1414 }
1415
1416 /*
1417  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1418  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1419  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1420  *
1421  */
1422 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1423 {
1424         int nid;
1425         /*
1426          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1427          * pagein/pageout changes since the last update.
1428          */
1429         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1430                 return;
1431         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1432                 return;
1433
1434         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1435         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1436
1437         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1438
1439                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1440                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1441         }
1442
1443         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1444         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1445 }
1446
1447 /*
1448  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1449  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1450  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1451  *
1452  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1453  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1454  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1455  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1456  *
1457  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1458  */
1459 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1460 {
1461         int node;
1462
1463         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1464         node = memcg->last_scanned_node;
1465
1466         node = next_node_in(node, memcg->scan_nodes);
1467         /*
1468          * mem_cgroup_may_update_nodemask might have seen no reclaimmable pages
1469          * last time it really checked all the LRUs due to rate limiting.
1470          * Fallback to the current node in that case for simplicity.
1471          */
1472         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1473                 node = numa_node_id();
1474
1475         memcg->last_scanned_node = node;
1476         return node;
1477 }
1478 #else
1479 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1480 {
1481         return 0;
1482 }
1483 #endif
1484
1485 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1486                                    pg_data_t *pgdat,
1487                                    gfp_t gfp_mask,
1488                                    unsigned long *total_scanned)
1489 {
1490         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1491         int total = 0;
1492         int loop = 0;
1493         unsigned long excess;
1494         unsigned long nr_scanned;
1495         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1496                 .pgdat = pgdat,
1497                 .priority = 0,
1498         };
1499
1500         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1501
1502         while (1) {
1503                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1504                 if (!victim) {
1505                         loop++;
1506                         if (loop >= 2) {
1507                                 /*
1508                                  * If we have not been able to reclaim
1509                                  * anything, it might because there are
1510                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1511                                  */
1512                                 if (!total)
1513                                         break;
1514                                 /*
1515                                  * We want to do more targeted reclaim.
1516                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1517                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1518                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1519                                  */
1520                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1521                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1522                                         break;
1523                         }
1524                         continue;
1525                 }
1526                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
1527                                         pgdat, &nr_scanned);
1528                 *total_scanned += nr_scanned;
1529                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1530                         break;
1531         }
1532         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1533         return total;
1534 }
1535
1536 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1537 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1538         .name = "memcg_oom_lock",
1539 };
1540 #endif
1541
1542 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1543
1544 /*
1545  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1546  * If someone is running, return false.
1547  */
1548 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1549 {
1550         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1551
1552         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1553
1554         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1555                 if (iter->oom_lock) {
1556                         /*
1557                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1558                          * so we cannot give a lock.
1559                          */
1560                         failed = iter;
1561                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1562                         break;
1563                 } else
1564                         iter->oom_lock = true;
1565         }
1566
1567         if (failed) {
1568                 /*
1569                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1570                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1571                  */
1572                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1573                         if (iter == failed) {
1574                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1575                                 break;
1576                         }
1577                         iter->oom_lock = false;
1578                 }
1579         } else
1580                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1581
1582         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1583
1584         return !failed;
1585 }
1586
1587 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1588 {
1589         struct mem_cgroup *iter;
1590
1591         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1592         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1593         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1594                 iter->oom_lock = false;
1595         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1596 }
1597
1598 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1599 {
1600         struct mem_cgroup *iter;
1601
1602         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1603         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1604                 iter->under_oom++;
1605         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1606 }
1607
1608 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1609 {
1610         struct mem_cgroup *iter;
1611
1612         /*
1613          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1614          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. Watch for underflow.
1615          */
1616         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1617         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1618                 if (iter->under_oom > 0)
1619                         iter->under_oom--;
1620         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1621 }
1622
1623 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1624
1625 struct oom_wait_info {
1626         struct mem_cgroup *memcg;
1627         wait_queue_entry_t      wait;
1628 };
1629
1630 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
1631         unsigned mode, int sync, void *arg)
1632 {
1633         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1634         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1635         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1636
1637         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1638         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1639
1640         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1641             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1642                 return 0;
1643         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1644 }
1645
1646 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1647 {
1648         /*
1649          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
1650          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
1651          * this function is called as a result of userland actions
1652          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
1653          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
1654          * triggering notification.
1655          */
1656         if (memcg && memcg->under_oom)
1657                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1658 }
1659
1660 enum oom_status {
1661         OOM_SUCCESS,
1662         OOM_FAILED,
1663         OOM_ASYNC,
1664         OOM_SKIPPED
1665 };
1666
1667 static enum oom_status mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1668 {
1669         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
1670                 return OOM_SKIPPED;
1671
1672         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
1673
1674         /*
1675          * We are in the middle of the charge context here, so we
1676          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1677          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1678          *
1679          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
1680          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
1681          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
1682          * released.
1683          *
1684          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
1685          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
1686          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
1687          * invoke the oom killer here.
1688          *
1689          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
1690          * victim and then we have to bail out from the charge path.
1691          */
1692         if (memcg->oom_kill_disable) {
1693                 if (!current->in_user_fault)
1694                         return OOM_SKIPPED;
1695                 css_get(&memcg->css);
1696                 current->memcg_in_oom = memcg;
1697                 current->memcg_oom_gfp_mask = mask;
1698                 current->memcg_oom_order = order;
1699
1700                 return OOM_ASYNC;
1701         }
1702
1703         if (mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order))
1704                 return OOM_SUCCESS;
1705
1706         return OOM_FAILED;
1707 }
1708
1709 /**
1710  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1711  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1712  *
1713  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1714  * handler was enabled.
1715  *
1716  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1717  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1718  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1719  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1720  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1721  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1722  *
1723  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1724  * completed, %false otherwise.
1725  */
1726 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1727 {
1728         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
1729         struct oom_wait_info owait;
1730         bool locked;
1731
1732         /* OOM is global, do not handle */
1733         if (!memcg)
1734                 return false;
1735
1736         if (!handle)
1737                 goto cleanup;
1738
1739         owait.memcg = memcg;
1740         owait.wait.flags = 0;
1741         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1742         owait.wait.private = current;
1743         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
1744
1745         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1746         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1747
1748         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1749
1750         if (locked)
1751                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1752
1753         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1754                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1755                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1756                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom_gfp_mask,
1757                                          current->memcg_oom_order);
1758         } else {
1759                 schedule();
1760                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1761                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1762         }
1763
1764         if (locked) {
1765                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1766                 /*
1767                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1768                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1769                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1770                  */
1771                 memcg_oom_recover(memcg);
1772         }
1773 cleanup:
1774         current->memcg_in_oom = NULL;
1775         css_put(&memcg->css);
1776         return true;
1777 }
1778
1779 /**
1780  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
1781  * @victim: task to be killed by the OOM killer
1782  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
1783  *
1784  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
1785  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
1786  *
1787  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
1788  */
1789 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
1790                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
1791 {
1792         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
1793         struct mem_cgroup *memcg;
1794
1795         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1796                 return NULL;
1797
1798         if (!oom_domain)
1799                 oom_domain = root_mem_cgroup;
1800
1801         rcu_read_lock();
1802
1803         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
1804         if (memcg == root_mem_cgroup)
1805                 goto out;
1806
1807         /*
1808          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
1809          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
1810          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
1811          */
1812         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
1813                 if (memcg->oom_group)
1814                         oom_group = memcg;
1815
1816                 if (memcg == oom_domain)
1817                         break;
1818         }
1819
1820         if (oom_group)
1821                 css_get(&oom_group->css);
1822 out:
1823         rcu_read_unlock();
1824
1825         return oom_group;
1826 }
1827
1828 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
1829 {
1830         pr_info("Tasks in ");
1831         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1832         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
1833 }
1834
1835 /**
1836  * lock_page_memcg - lock a page->mem_cgroup binding
1837  * @page: the page
1838  *
1839  * This function protects unlocked LRU pages from being moved to
1840  * another cgroup.
1841  *
1842  * It ensures lifetime of the returned memcg. Caller is responsible
1843  * for the lifetime of the page; __unlock_page_memcg() is available
1844  * when @page might get freed inside the locked section.
1845  */
1846 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
1847 {
1848         struct mem_cgroup *memcg;
1849         unsigned long flags;
1850
1851         /*
1852          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1853          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1854          * because page moving starts with an RCU grace period.
1855          *
1856          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1857          * the page state that is going to change is the only thing
1858          * preventing the page itself from being freed. E.g. writeback
1859          * doesn't hold a page reference and relies on PG_writeback to
1860          * keep off truncation, migration and so forth.
1861          */
1862         rcu_read_lock();
1863
1864         if (mem_cgroup_disabled())
1865                 return NULL;
1866 again:
1867         memcg = page->mem_cgroup;
1868         if (unlikely(!memcg))
1869                 return NULL;
1870
1871         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1872                 return memcg;
1873
1874         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1875         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1876                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1877                 goto again;
1878         }
1879
1880         /*
1881          * When charge migration first begins, we can have locked and
1882          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
1883          * the task who has the lock for unlock_page_memcg().
1884          */
1885         memcg->move_lock_task = current;
1886         memcg->move_lock_flags = flags;
1887
1888         return memcg;
1889 }
1890 EXPORT_SYMBOL(lock_page_memcg);
1891
1892 /**
1893  * __unlock_page_memcg - unlock and unpin a memcg
1894  * @memcg: the memcg
1895  *
1896  * Unlock and unpin a memcg returned by lock_page_memcg().
1897  */
1898 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
1899 {
1900         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
1901                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
1902
1903                 memcg->move_lock_task = NULL;
1904                 memcg->move_lock_flags = 0;
1905
1906                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
1907         }
1908
1909         rcu_read_unlock();
1910 }
1911
1912 /**
1913  * unlock_page_memcg - unlock a page->mem_cgroup binding
1914  * @page: the page
1915  */
1916 void unlock_page_memcg(struct page *page)
1917 {
1918         __unlock_page_memcg(page->mem_cgroup);
1919 }
1920 EXPORT_SYMBOL(unlock_page_memcg);
1921
1922 struct memcg_stock_pcp {
1923         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1924         unsigned int nr_pages;
1925         struct work_struct work;
1926         unsigned long flags;
1927 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
1928 };
1929 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1930 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1931
1932 /**
1933  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
1934  * @memcg: memcg to consume from.
1935  * @nr_pages: how many pages to charge.
1936  *
1937  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
1938  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
1939  * service an allocation will refill the stock.
1940  *
1941  * returns true if successful, false otherwise.
1942  */
1943 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
1944 {
1945         struct memcg_stock_pcp *stock;
1946         unsigned long flags;
1947         bool ret = false;
1948
1949         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
1950                 return ret;
1951
1952         local_irq_save(flags);
1953
1954         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1955         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
1956                 stock->nr_pages -= nr_pages;
1957                 ret = true;
1958         }
1959
1960         local_irq_restore(flags);
1961
1962         return ret;
1963 }
1964
1965 /*
1966  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
1967  */
1968 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1969 {
1970         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
1971
1972         if (stock->nr_pages) {
1973                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
1974                 if (do_memsw_account())
1975                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
1976                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
1977                 stock->nr_pages = 0;
1978         }
1979         stock->cached = NULL;
1980 }
1981
1982 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
1983 {
1984         struct memcg_stock_pcp *stock;
1985         unsigned long flags;
1986
1987         /*
1988          * The only protection from memory hotplug vs. drain_stock races is
1989          * that we always operate on local CPU stock here with IRQ disabled
1990          */
1991         local_irq_save(flags);
1992
1993         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
1994         drain_stock(stock);
1995         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
1996
1997         local_irq_restore(flags);
1998 }
1999
2000 /*
2001  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2002  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2003  */
2004 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2005 {
2006         struct memcg_stock_pcp *stock;
2007         unsigned long flags;
2008
2009         local_irq_save(flags);
2010
2011         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2012         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2013                 drain_stock(stock);
2014                 stock->cached = memcg;
2015         }
2016         stock->nr_pages += nr_pages;
2017
2018         if (stock->nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2019                 drain_stock(stock);
2020
2021         local_irq_restore(flags);
2022 }
2023
2024 /*
2025  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2026  * of the hierarchy under it.
2027  */
2028 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2029 {
2030         int cpu, curcpu;
2031
2032         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2033         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2034                 return;
2035         /*
2036          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2037          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2038          * as well as workers from this path always operate on the local
2039          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2040          */
2041         curcpu = get_cpu();
2042         for_each_online_cpu(cpu) {
2043                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2044                 struct mem_cgroup *memcg;
2045
2046                 memcg = stock->cached;
2047                 if (!memcg || !stock->nr_pages || !css_tryget(&memcg->css))
2048                         continue;
2049                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg)) {
2050                         css_put(&memcg->css);
2051                         continue;
2052                 }
2053                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2054                         if (cpu == curcpu)
2055                                 drain_local_stock(&stock->work);
2056                         else
2057                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2058                 }
2059                 css_put(&memcg->css);
2060         }
2061         put_cpu();
2062         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2063 }
2064
2065 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2066 {
2067         struct memcg_stock_pcp *stock;
2068         struct mem_cgroup *memcg;
2069
2070         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2071         drain_stock(stock);
2072
2073         for_each_mem_cgroup(memcg) {
2074                 int i;
2075
2076                 for (i = 0; i < MEMCG_NR_STAT; i++) {
2077                         int nid;
2078                         long x;
2079
2080                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->count[i], 0);
2081                         if (x)
2082                                 atomic_long_add(x, &memcg->stat[i]);
2083
2084                         if (i >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
2085                                 continue;
2086
2087                         for_each_node(nid) {
2088                                 struct mem_cgroup_per_node *pn;
2089
2090                                 pn = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, nid);
2091                                 x = this_cpu_xchg(pn->lruvec_stat_cpu->count[i], 0);
2092                                 if (x)
2093                                         atomic_long_add(x, &pn->lruvec_stat[i]);
2094                         }
2095                 }
2096
2097                 for (i = 0; i < NR_VM_EVENT_ITEMS; i++) {
2098                         long x;
2099
2100                         x = this_cpu_xchg(memcg->stat_cpu->events[i], 0);
2101                         if (x)
2102                                 atomic_long_add(x, &memcg->events[i]);
2103                 }
2104         }
2105
2106         return 0;
2107 }
2108
2109 static void reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2110                          unsigned int nr_pages,
2111                          gfp_t gfp_mask)
2112 {
2113         do {
2114                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2115                         continue;
2116                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2117                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2118         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2119 }
2120
2121 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2122 {
2123         struct mem_cgroup *memcg;
2124
2125         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2126         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2127 }
2128
2129 /*
2130  * Scheduled by try_charge() to be executed from the userland return path
2131  * and reclaims memory over the high limit.
2132  */
2133 void mem_cgroup_handle_over_high(void)
2134 {
2135         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2136         struct mem_cgroup *memcg;
2137
2138         if (likely(!nr_pages))
2139                 return;
2140
2141         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2142         reclaim_high(memcg, nr_pages, GFP_KERNEL);
2143         css_put(&memcg->css);
2144         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2145 }
2146
2147 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2148                       unsigned int nr_pages)
2149 {
2150         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2151         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2152         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2153         struct page_counter *counter;
2154         unsigned long nr_reclaimed;
2155         bool may_swap = true;
2156         bool drained = false;
2157         bool oomed = false;
2158         enum oom_status oom_status;
2159
2160         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2161                 return 0;
2162 retry:
2163         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2164                 return 0;
2165
2166         if (!do_memsw_account() ||
2167             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2168                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2169                         goto done_restock;
2170                 if (do_memsw_account())
2171                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2172                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2173         } else {
2174                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2175                 may_swap = false;
2176         }
2177
2178         if (batch > nr_pages) {
2179                 batch = nr_pages;
2180                 goto retry;
2181         }
2182
2183         /*
2184          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2185          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2186          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2187          * free their memory.
2188          */
2189         if (unlikely(tsk_is_oom_victim(current) ||
2190                      fatal_signal_pending(current) ||
2191                      current->flags & PF_EXITING))
2192                 goto force;
2193
2194         /*
2195          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2196          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2197          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2198          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2199          */
2200         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2201                 goto force;
2202
2203         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2204                 goto nomem;
2205
2206         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2207                 goto nomem;
2208
2209         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2210
2211         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2212                                                     gfp_mask, may_swap);
2213
2214         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2215                 goto retry;
2216
2217         if (!drained) {
2218                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2219                 drained = true;
2220                 goto retry;
2221         }
2222
2223         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2224                 goto nomem;
2225         /*
2226          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2227          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2228          * before killing the task.
2229          *
2230          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2231          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2232          * to regular pages anyway in case of failure.
2233          */
2234         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2235                 goto retry;
2236         /*
2237          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2238          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2239          */
2240         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2241                 goto retry;
2242
2243         if (nr_retries--)
2244                 goto retry;
2245
2246         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL && oomed)
2247                 goto nomem;
2248
2249         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2250                 goto force;
2251
2252         if (fatal_signal_pending(current))
2253                 goto force;
2254
2255         /*
2256          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2257          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2258          * couldn't make any progress.
2259          */
2260         oom_status = mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2261                        get_order(nr_pages * PAGE_SIZE));
2262         switch (oom_status) {
2263         case OOM_SUCCESS:
2264                 nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2265                 oomed = true;
2266                 goto retry;
2267         case OOM_FAILED:
2268                 goto force;
2269         default:
2270                 goto nomem;
2271         }
2272 nomem:
2273         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2274                 return -ENOMEM;
2275 force:
2276         /*
2277          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
2278          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
2279          * temporarily by force charging it.
2280          */
2281         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2282         if (do_memsw_account())
2283                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2284         css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2285
2286         return 0;
2287
2288 done_restock:
2289         css_get_many(&memcg->css, batch);
2290         if (batch > nr_pages)
2291                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2292
2293         /*
2294          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
2295          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
2296          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
2297          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
2298          * not recorded as it most likely matches current's and won't
2299          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
2300          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
2301          */
2302         do {
2303                 if (page_counter_read(&memcg->memory) > memcg->high) {
2304                         /* Don't bother a random interrupted task */
2305                         if (in_interrupt()) {
2306                                 schedule_work(&memcg->high_work);
2307                                 break;
2308                         }
2309                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
2310                         set_notify_resume(current);
2311                         break;
2312                 }
2313         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2314
2315         return 0;
2316 }
2317
2318 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2319 {
2320         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2321                 return;
2322
2323         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2324         if (do_memsw_account())
2325                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2326
2327         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2328 }
2329
2330 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2331 {
2332         struct zone *zone = page_zone(page);
2333
2334         spin_lock_irq(zone_lru_lock(zone));
2335         if (PageLRU(page)) {
2336                 struct lruvec *lruvec;
2337
2338                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2339                 ClearPageLRU(page);
2340                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2341                 *isolated = 1;
2342         } else
2343                 *isolated = 0;
2344 }
2345
2346 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2347 {
2348         struct zone *zone = page_zone(page);
2349
2350         if (isolated) {
2351                 struct lruvec *lruvec;
2352
2353                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone->zone_pgdat);
2354                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2355                 SetPageLRU(page);
2356                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2357         }
2358         spin_unlock_irq(zone_lru_lock(zone));
2359 }
2360
2361 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2362                           bool lrucare)
2363 {
2364         int isolated;
2365
2366         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2367
2368         /*
2369          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2370          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2371          */
2372         if (lrucare)
2373                 lock_page_lru(page, &isolated);
2374
2375         /*
2376          * Nobody should be changing or seriously looking at
2377          * page->mem_cgroup at this point:
2378          *
2379          * - the page is uncharged
2380          *
2381          * - the page is off-LRU
2382          *
2383          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2384          *   a locked page table
2385          *
2386          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2387          *   have the page locked
2388          */
2389         page->mem_cgroup = memcg;
2390
2391         if (lrucare)
2392                 unlock_page_lru(page, isolated);
2393 }
2394
2395 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2396 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2397 {
2398         int id, size;
2399         int err;
2400
2401         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2402                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2403         if (id < 0)
2404                 return id;
2405
2406         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2407                 return id;
2408
2409         /*
2410          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2411          * so we have to grow them.
2412          */
2413         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2414
2415         size = 2 * (id + 1);
2416         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2417                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2418         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2419                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2420
2421         err = memcg_update_all_caches(size);
2422         if (!err)
2423                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2424         if (!err)
2425                 memcg_nr_cache_ids = size;
2426
2427         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2428
2429         if (err) {
2430                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2431                 return err;
2432         }
2433         return id;
2434 }
2435
2436 static void memcg_free_cache_id(int id)
2437 {
2438         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2439 }
2440
2441 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2442         struct mem_cgroup *memcg;
2443         struct kmem_cache *cachep;
2444         struct work_struct work;
2445 };
2446
2447 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2448 {
2449         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2450                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2451         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2452         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2453
2454         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2455
2456         css_put(&memcg->css);
2457         kfree(cw);
2458 }
2459
2460 /*
2461  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2462  */
2463 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2464                                                struct kmem_cache *cachep)
2465 {
2466         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2467
2468         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2469         if (!cw)
2470                 return;
2471
2472         css_get(&memcg->css);
2473
2474         cw->memcg = memcg;
2475         cw->cachep = cachep;
2476         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2477
2478         queue_work(memcg_kmem_cache_wq, &cw->work);
2479 }
2480
2481 static inline bool memcg_kmem_bypass(void)
2482 {
2483         if (in_interrupt() || !current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
2484                 return true;
2485         return false;
2486 }
2487
2488 /**
2489  * memcg_kmem_get_cache: select the correct per-memcg cache for allocation
2490  * @cachep: the original global kmem cache
2491  *
2492  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2493  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2494  *
2495  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it, we
2496  * create it asynchronously in a workqueue and let the current allocation
2497  * go through with the original cache.
2498  *
2499  * This function takes a reference to the cache it returns to assure it
2500  * won't get destroyed while we are working with it. Once the caller is
2501  * done with it, memcg_kmem_put_cache() must be called to release the
2502  * reference.
2503  */
2504 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2505 {
2506         struct mem_cgroup *memcg;
2507         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2508         int kmemcg_id;
2509
2510         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2511
2512         if (memcg_kmem_bypass())
2513                 return cachep;
2514
2515         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2516         kmemcg_id = READ_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2517         if (kmemcg_id < 0)
2518                 goto out;
2519
2520         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2521         if (likely(memcg_cachep))
2522                 return memcg_cachep;
2523
2524         /*
2525          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2526          * context), we could be be predictable and return right away.
2527          * This would guarantee that the allocation being performed
2528          * already belongs in the new cache.
2529          *
2530          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2531          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2532          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2533          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2534          * defer everything.
2535          */
2536         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2537 out:
2538         css_put(&memcg->css);
2539         return cachep;
2540 }
2541
2542 /**
2543  * memcg_kmem_put_cache: drop reference taken by memcg_kmem_get_cache
2544  * @cachep: the cache returned by memcg_kmem_get_cache
2545  */
2546 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2547 {
2548         if (!is_root_cache(cachep))
2549                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2550 }
2551
2552 /**
2553  * memcg_kmem_charge_memcg: charge a kmem page
2554  * @page: page to charge
2555  * @gfp: reclaim mode
2556  * @order: allocation order
2557  * @memcg: memory cgroup to charge
2558  *
2559  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2560  */
2561 int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
2562                             struct mem_cgroup *memcg)
2563 {
2564         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2565         struct page_counter *counter;
2566         int ret;
2567
2568         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2569         if (ret)
2570                 return ret;
2571
2572         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) &&
2573             !page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter)) {
2574                 cancel_charge(memcg, nr_pages);
2575                 return -ENOMEM;
2576         }
2577
2578         page->mem_cgroup = memcg;
2579
2580         return 0;
2581 }
2582
2583 /**
2584  * memcg_kmem_charge: charge a kmem page to the current memory cgroup
2585  * @page: page to charge
2586  * @gfp: reclaim mode
2587  * @order: allocation order
2588  *
2589  * Returns 0 on success, an error code on failure.
2590  */
2591 int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
2592 {
2593         struct mem_cgroup *memcg;
2594         int ret = 0;
2595
2596         if (memcg_kmem_bypass())
2597                 return 0;
2598
2599         memcg = get_mem_cgroup_from_current();
2600         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2601                 ret = memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
2602                 if (!ret)
2603                         __SetPageKmemcg(page);
2604         }
2605         css_put(&memcg->css);
2606         return ret;
2607 }
2608 /**
2609  * memcg_kmem_uncharge: uncharge a kmem page
2610  * @page: page to uncharge
2611  * @order: allocation order
2612  */
2613 void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
2614 {
2615         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2616         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2617
2618         if (!memcg)
2619                 return;
2620
2621         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2622
2623         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2624                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2625
2626         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2627         if (do_memsw_account())
2628                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2629
2630         page->mem_cgroup = NULL;
2631
2632         /* slab pages do not have PageKmemcg flag set */
2633         if (PageKmemcg(page))
2634                 __ClearPageKmemcg(page);
2635
2636         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2637 }
2638 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2639
2640 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2641
2642 /*
2643  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2644  * zone_lru_lock and migration entries setup in all page mappings.
2645  */
2646 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2647 {
2648         int i;
2649
2650         if (mem_cgroup_disabled())
2651                 return;
2652
2653         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2654                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2655
2656         __mod_memcg_state(head->mem_cgroup, MEMCG_RSS_HUGE, -HPAGE_PMD_NR);
2657 }
2658 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2659
2660 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2661 /**
2662  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2663  * @entry: swap entry to be moved
2664  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2665  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2666  *
2667  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2668  * as the mem_cgroup's id of @from.
2669  *
2670  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2671  *
2672  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2673  * both res and memsw, and called css_get().
2674  */
2675 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2676                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2677 {
2678         unsigned short old_id, new_id;
2679
2680         old_id = mem_cgroup_id(from);
2681         new_id = mem_cgroup_id(to);
2682
2683         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2684                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
2685                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
2686                 return 0;
2687         }
2688         return -EINVAL;
2689 }
2690 #else
2691 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2692                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2693 {
2694         return -EINVAL;
2695 }
2696 #endif
2697
2698 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
2699
2700 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
2701                                  unsigned long max, bool memsw)
2702 {
2703         bool enlarge = false;
2704         bool drained = false;
2705         int ret;
2706         bool limits_invariant;
2707         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
2708
2709         do {
2710                 if (signal_pending(current)) {
2711                         ret = -EINTR;
2712                         break;
2713                 }
2714
2715                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
2716                 /*
2717                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
2718                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
2719                  */
2720                 limits_invariant = memsw ? max >= memcg->memory.max :
2721                                            max <= memcg->memsw.max;
2722                 if (!limits_invariant) {
2723                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2724                         ret = -EINVAL;
2725                         break;
2726                 }
2727                 if (max > counter->max)
2728                         enlarge = true;
2729                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
2730                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
2731
2732                 if (!ret)
2733                         break;
2734
2735                 if (!drained) {
2736                         drain_all_stock(memcg);
2737                         drained = true;
2738                         continue;
2739                 }
2740
2741                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2742                                         GFP_KERNEL, !memsw)) {
2743                         ret = -EBUSY;
2744                         break;
2745                 }
2746         } while (true);
2747
2748         if (!ret && enlarge)
2749                 memcg_oom_recover(memcg);
2750
2751         return ret;
2752 }
2753
2754 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
2755                                             gfp_t gfp_mask,
2756                                             unsigned long *total_scanned)
2757 {
2758         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2759         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
2760         unsigned long reclaimed;
2761         int loop = 0;
2762         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
2763         unsigned long excess;
2764         unsigned long nr_scanned;
2765
2766         if (order > 0)
2767                 return 0;
2768
2769         mctz = soft_limit_tree_node(pgdat->node_id);
2770
2771         /*
2772          * Do not even bother to check the largest node if the root
2773          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
2774          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
2775          */
2776         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
2777                 return 0;
2778
2779         /*
2780          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2781          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2782          * pressure
2783          */
2784         do {
2785                 if (next_mz)
2786                         mz = next_mz;
2787                 else
2788                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2789                 if (!mz)
2790                         break;
2791
2792                 nr_scanned = 0;
2793                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
2794                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2795                 nr_reclaimed += reclaimed;
2796                 *total_scanned += nr_scanned;
2797                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2798                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2799
2800                 /*
2801                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2802                  * it is time to move on to the next cgroup
2803                  */
2804                 next_mz = NULL;
2805                 if (!reclaimed)
2806                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2807
2808                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2809                 /*
2810                  * One school of thought says that we should not add
2811                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2812                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2813                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2814                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2815                  * term TODO.
2816                  */
2817                 /* If excess == 0, no tree ops */
2818                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2819                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
2820                 css_put(&mz->memcg->css);
2821                 loop++;
2822                 /*
2823                  * Could not reclaim anything and there are no more
2824                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
2825                  * reclaiming anything.
2826                  */
2827                 if (!nr_reclaimed &&
2828                         (next_mz == NULL ||
2829                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
2830                         break;
2831         } while (!nr_reclaimed);
2832         if (next_mz)
2833                 css_put(&next_mz->memcg->css);
2834         return nr_reclaimed;
2835 }
2836
2837 /*
2838  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
2839  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
2840  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
2841  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
2842  */
2843 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
2844 {
2845         bool ret;
2846
2847         rcu_read_lock();
2848         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
2849         rcu_read_unlock();
2850         return ret;
2851 }
2852
2853 /*
2854  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
2855  *
2856  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
2857  */
2858 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
2859 {
2860         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2861
2862         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
2863         lru_add_drain_all();
2864
2865         drain_all_stock(memcg);
2866
2867         /* try to free all pages in this cgroup */
2868         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
2869                 int progress;
2870
2871                 if (signal_pending(current))
2872                         return -EINTR;
2873
2874                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
2875                                                         GFP_KERNEL, true);
2876                 if (!progress) {
2877                         nr_retries--;
2878                         /* maybe some writeback is necessary */
2879                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
2880                 }
2881
2882         }
2883
2884         return 0;
2885 }
2886
2887 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
2888                                             char *buf, size_t nbytes,
2889                                             loff_t off)
2890 {
2891         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
2892
2893         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2894                 return -EINVAL;
2895         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
2896 }
2897
2898 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
2899                                      struct cftype *cft)
2900 {
2901         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
2902 }
2903
2904 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
2905                                       struct cftype *cft, u64 val)
2906 {
2907         int retval = 0;
2908         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2909         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
2910
2911         if (memcg->use_hierarchy == val)
2912                 return 0;
2913
2914         /*
2915          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
2916          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
2917          * occur, provided the current cgroup has no children.
2918          *
2919          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
2920          * set if there are no children.
2921          */
2922         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
2923                                 (val == 1 || val == 0)) {
2924                 if (!memcg_has_children(memcg))
2925                         memcg->use_hierarchy = val;
2926                 else
2927                         retval = -EBUSY;
2928         } else
2929                 retval = -EINVAL;
2930
2931         return retval;
2932 }
2933
2934 struct accumulated_stats {
2935         unsigned long stat[MEMCG_NR_STAT];
2936         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
2937         unsigned long lru_pages[NR_LRU_LISTS];
2938         const unsigned int *stats_array;
2939         const unsigned int *events_array;
2940         int stats_size;
2941         int events_size;
2942 };
2943
2944 static void accumulate_memcg_tree(struct mem_cgroup *memcg,
2945                                   struct accumulated_stats *acc)
2946 {
2947         struct mem_cgroup *mi;
2948         int i;
2949
2950         for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg) {
2951                 for (i = 0; i < acc->stats_size; i++)
2952                         acc->stat[i] += memcg_page_state(mi,
2953                                 acc->stats_array ? acc->stats_array[i] : i);
2954
2955                 for (i = 0; i < acc->events_size; i++)
2956                         acc->events[i] += memcg_sum_events(mi,
2957                                 acc->events_array ? acc->events_array[i] : i);
2958
2959                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
2960                         acc->lru_pages[i] +=
2961                                 mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i));
2962         }
2963 }
2964
2965 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
2966 {
2967         unsigned long val = 0;
2968
2969         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2970                 struct mem_cgroup *iter;
2971
2972                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2973                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_CACHE);
2974                         val += memcg_page_state(iter, MEMCG_RSS);
2975                         if (swap)
2976                                 val += memcg_page_state(iter, MEMCG_SWAP);
2977                 }
2978         } else {
2979                 if (!swap)
2980                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
2981                 else
2982                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
2983         }
2984         return val;
2985 }
2986
2987 enum {
2988         RES_USAGE,
2989         RES_LIMIT,
2990         RES_MAX_USAGE,
2991         RES_FAILCNT,
2992         RES_SOFT_LIMIT,
2993 };
2994
2995 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
2996                                struct cftype *cft)
2997 {
2998         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
2999         struct page_counter *counter;
3000
3001         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3002         case _MEM:
3003                 counter = &memcg->memory;
3004                 break;
3005         case _MEMSWAP:
3006                 counter = &memcg->memsw;
3007                 break;
3008         case _KMEM:
3009                 counter = &memcg->kmem;
3010                 break;
3011         case _TCP:
3012                 counter = &memcg->tcpmem;
3013                 break;
3014         default:
3015                 BUG();
3016         }
3017
3018         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3019         case RES_USAGE:
3020                 if (counter == &memcg->memory)
3021                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
3022                 if (counter == &memcg->memsw)
3023                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
3024                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3025         case RES_LIMIT:
3026                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
3027         case RES_MAX_USAGE:
3028                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3029         case RES_FAILCNT:
3030                 return counter->failcnt;
3031         case RES_SOFT_LIMIT:
3032                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3033         default:
3034                 BUG();
3035         }
3036 }
3037
3038 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3039 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3040 {
3041         int memcg_id;
3042
3043         if (cgroup_memory_nokmem)
3044                 return 0;
3045
3046         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3047         BUG_ON(memcg->kmem_state);
3048
3049         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3050         if (memcg_id < 0)
3051                 return memcg_id;
3052
3053         static_branch_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3054         /*
3055          * A memory cgroup is considered kmem-online as soon as it gets
3056          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3057          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3058          * patched.
3059          */
3060         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3061         memcg->kmem_state = KMEM_ONLINE;
3062         INIT_LIST_HEAD(&memcg->kmem_caches);
3063
3064         return 0;
3065 }
3066
3067 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3068 {
3069         struct cgroup_subsys_state *css;
3070         struct mem_cgroup *parent, *child;
3071         int kmemcg_id;
3072
3073         if (memcg->kmem_state != KMEM_ONLINE)
3074                 return;
3075         /*
3076          * Clear the online state before clearing memcg_caches array
3077          * entries. The slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches()
3078          * guarantees that no cache will be created for this cgroup
3079          * after we are done (see memcg_create_kmem_cache()).
3080          */
3081         memcg->kmem_state = KMEM_ALLOCATED;
3082
3083         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
3084
3085         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3086         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3087
3088         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3089         if (!parent)
3090                 parent = root_mem_cgroup;
3091
3092         /*
3093          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3094          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3095          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3096          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3097          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3098          * memcg_drain_all_list_lrus().
3099          */
3100         rcu_read_lock(); /* can be called from css_free w/o cgroup_mutex */
3101         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3102                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3103                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3104                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3105                 if (!memcg->use_hierarchy)
3106                         break;
3107         }
3108         rcu_read_unlock();
3109
3110         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent);
3111
3112         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3113 }
3114
3115 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3116 {
3117         /* css_alloc() failed, offlining didn't happen */
3118         if (unlikely(memcg->kmem_state == KMEM_ONLINE))
3119                 memcg_offline_kmem(memcg);
3120
3121         if (memcg->kmem_state == KMEM_ALLOCATED) {
3122                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
3123                 static_branch_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3124                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
3125         }
3126 }
3127 #else
3128 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3129 {
3130         return 0;
3131 }
3132 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3133 {
3134 }
3135 static void memcg_free_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3136 {
3137 }
3138 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3139
3140 static int memcg_update_kmem_max(struct mem_cgroup *memcg,
3141                                  unsigned long max)
3142 {
3143         int ret;
3144
3145         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3146         ret = page_counter_set_max(&memcg->kmem, max);
3147         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3148         return ret;
3149 }
3150
3151 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
3152 {
3153         int ret;
3154
3155         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3156
3157         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
3158         if (ret)
3159                 goto out;
3160
3161         if (!memcg->tcpmem_active) {
3162                 /*
3163                  * The active flag needs to be written after the static_key
3164                  * update. This is what guarantees that the socket activation
3165                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
3166                  * for details, and note that we don't mark any socket as
3167                  * belonging to this memcg until that flag is up.
3168                  *
3169                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
3170                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
3171                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
3172                  * yet, we'll lose accounting.
3173                  *
3174                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
3175                  * because when this value change, the code to process it is not
3176                  * patched in yet.
3177                  */
3178                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
3179                 memcg->tcpmem_active = true;
3180         }
3181 out:
3182         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3183         return ret;
3184 }
3185
3186 /*
3187  * The user of this function is...
3188  * RES_LIMIT.
3189  */
3190 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3191                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3192 {
3193         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3194         unsigned long nr_pages;
3195         int ret;
3196
3197         buf = strstrip(buf);
3198         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3199         if (ret)
3200                 return ret;
3201
3202         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3203         case RES_LIMIT:
3204                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3205                         ret = -EINVAL;
3206                         break;
3207                 }
3208                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3209                 case _MEM:
3210                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
3211                         break;
3212                 case _MEMSWAP:
3213                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
3214                         break;
3215                 case _KMEM:
3216                         ret = memcg_update_kmem_max(memcg, nr_pages);
3217                         break;
3218                 case _TCP:
3219                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
3220                         break;
3221                 }
3222                 break;
3223         case RES_SOFT_LIMIT:
3224                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3225                 ret = 0;
3226                 break;
3227         }
3228         return ret ?: nbytes;
3229 }
3230
3231 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3232                                 size_t nbytes, loff_t off)
3233 {
3234         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3235         struct page_counter *counter;
3236
3237         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3238         case _MEM:
3239                 counter = &memcg->memory;
3240                 break;
3241         case _MEMSWAP:
3242                 counter = &memcg->memsw;
3243                 break;
3244         case _KMEM:
3245                 counter = &memcg->kmem;
3246                 break;
3247         case _TCP:
3248                 counter = &memcg->tcpmem;
3249                 break;
3250         default:
3251                 BUG();
3252         }
3253
3254         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3255         case RES_MAX_USAGE:
3256                 page_counter_reset_watermark(counter);
3257                 break;
3258         case RES_FAILCNT:
3259                 counter->failcnt = 0;
3260                 break;
3261         default:
3262                 BUG();
3263         }
3264
3265         return nbytes;
3266 }
3267
3268 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3269                                         struct cftype *cft)
3270 {
3271         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3272 }
3273
3274 #ifdef CONFIG_MMU
3275 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3276                                         struct cftype *cft, u64 val)
3277 {
3278         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3279
3280         if (val & ~MOVE_MASK)
3281                 return -EINVAL;
3282
3283         /*
3284          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3285          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3286          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3287          * affect task migrations starting after the change.
3288          */
3289         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3290         return 0;
3291 }
3292 #else
3293 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3294                                         struct cftype *cft, u64 val)
3295 {
3296         return -ENOSYS;
3297 }
3298 #endif
3299
3300 #ifdef CONFIG_NUMA
3301 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3302 {
3303         struct numa_stat {
3304                 const char *name;
3305                 unsigned int lru_mask;
3306         };
3307
3308         static const struct numa_stat stats[] = {
3309                 { "total", LRU_ALL },
3310                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3311                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3312                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3313         };
3314         const struct numa_stat *stat;
3315         int nid;
3316         unsigned long nr;
3317         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3318
3319         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3320                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3321                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3322                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3323                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3324                                                           stat->lru_mask);
3325                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3326                 }
3327                 seq_putc(m, '\n');
3328         }
3329
3330         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3331                 struct mem_cgroup *iter;
3332
3333                 nr = 0;
3334                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3335                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3336                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3337                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3338                         nr = 0;
3339                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3340                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3341                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3342                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3343                 }
3344                 seq_putc(m, '\n');
3345         }
3346
3347         return 0;
3348 }
3349 #endif /* CONFIG_NUMA */
3350
3351 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
3352 static const unsigned int memcg1_events[] = {
3353         PGPGIN,
3354         PGPGOUT,
3355         PGFAULT,
3356         PGMAJFAULT,
3357 };
3358
3359 static const char *const memcg1_event_names[] = {
3360         "pgpgin",
3361         "pgpgout",
3362         "pgfault",
3363         "pgmajfault",
3364 };
3365
3366 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3367 {
3368         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3369         unsigned long memory, memsw;
3370         struct mem_cgroup *mi;
3371         unsigned int i;
3372         struct accumulated_stats acc;
3373
3374         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
3375         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3376
3377         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3378                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3379                         continue;
3380                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i],
3381                            memcg_page_state(memcg, memcg1_stats[i]) *
3382                            PAGE_SIZE);
3383         }
3384
3385         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3386                 seq_printf(m, "%s %lu\n", memcg1_event_names[i],
3387                            memcg_sum_events(memcg, memcg1_events[i]));
3388
3389         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3390                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3391                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3392
3393         /* Hierarchical information */
3394         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3395         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3396                 memory = min(memory, mi->memory.max);
3397                 memsw = min(memsw, mi->memsw.max);
3398         }
3399         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3400                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3401         if (do_memsw_account())
3402                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3403                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3404
3405         memset(&acc, 0, sizeof(acc));
3406         acc.stats_size = ARRAY_SIZE(memcg1_stats);
3407         acc.stats_array = memcg1_stats;
3408         acc.events_size = ARRAY_SIZE(memcg1_events);
3409         acc.events_array = memcg1_events;
3410         accumulate_memcg_tree(memcg, &acc);
3411
3412         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
3413                 if (memcg1_stats[i] == MEMCG_SWAP && !do_memsw_account())
3414                         continue;
3415                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
3416                            (u64)acc.stat[i] * PAGE_SIZE);
3417         }
3418
3419         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
3420                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", memcg1_event_names[i],
3421                            (u64)acc.events[i]);
3422
3423         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3424                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3425                            (u64)acc.lru_pages[i] * PAGE_SIZE);
3426
3427 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3428         {
3429                 pg_data_t *pgdat;
3430                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
3431                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3432                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3433                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3434
3435                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
3436                         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
3437                         rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3438
3439                         recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3440                         recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3441                         recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3442                         recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3443                 }
3444                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3445                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3446                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3447                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3448         }
3449 #endif
3450
3451         return 0;
3452 }
3453
3454 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3455                                       struct cftype *cft)
3456 {
3457         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3458
3459         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3460 }
3461
3462 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3463                                        struct cftype *cft, u64 val)
3464 {
3465         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3466
3467         if (val > 100)
3468                 return -EINVAL;
3469
3470         if (css->parent)
3471                 memcg->swappiness = val;
3472         else
3473                 vm_swappiness = val;
3474
3475         return 0;
3476 }
3477
3478 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3479 {
3480         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3481         unsigned long usage;
3482         int i;
3483
3484         rcu_read_lock();
3485         if (!swap)
3486                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3487         else
3488                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3489
3490         if (!t)
3491                 goto unlock;
3492
3493         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3494
3495         /*
3496          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3497          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3498          * call of __mem_cgroup_threshold().
3499          */
3500         i = t->current_threshold;
3501
3502         /*
3503          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3504          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3505          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3506          * only one element of the array here.
3507          */
3508         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3509                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3510
3511         /* i = current_threshold + 1 */
3512         i++;
3513
3514         /*
3515          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3516          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3517          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3518          * only one element of the array here.
3519          */
3520         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3521                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3522
3523         /* Update current_threshold */
3524         t->current_threshold = i - 1;
3525 unlock:
3526         rcu_read_unlock();
3527 }
3528
3529 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3530 {
3531         while (memcg) {
3532                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3533                 if (do_memsw_account())
3534                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3535
3536                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3537         }
3538 }
3539
3540 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3541 {
3542         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3543         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3544
3545         if (_a->threshold > _b->threshold)
3546                 return 1;
3547
3548         if (_a->threshold < _b->threshold)
3549                 return -1;
3550
3551         return 0;
3552 }
3553
3554 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3555 {
3556         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3557
3558         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3559
3560         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3561                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3562
3563         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3564         return 0;
3565 }
3566
3567 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3568 {
3569         struct mem_cgroup *iter;
3570
3571         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3572                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3573 }
3574
3575 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3576         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3577 {
3578         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3579         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3580         unsigned long threshold;
3581         unsigned long usage;
3582         int i, size, ret;
3583
3584         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3585         if (ret)
3586                 return ret;
3587
3588         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3589
3590         if (type == _MEM) {
3591                 thresholds = &memcg->thresholds;
3592                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3593         } else if (type == _MEMSWAP) {
3594                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3595                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3596         } else
3597                 BUG();
3598
3599         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3600         if (thresholds->primary)
3601                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3602
3603         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3604
3605         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3606         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3607                         GFP_KERNEL);
3608         if (!new) {
3609                 ret = -ENOMEM;
3610                 goto unlock;
3611         }