include/linux/memcontrol.h

   1 /* memcontrol.h - Memory Controller
   2  *
   3  * Copyright IBM Corporation, 2007
   4  * Author Balbir Singh <[email protected]>
   5  *
   6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
   7  * Author: Pavel Emelianov <[email protected]>
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  * (at your option) any later version.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  */
  19
  20 #ifndef _LINUX_MEMCONTROL_H
  21 #define _LINUX_MEMCONTROL_H
  22 #include <linux/cgroup.h>
  23 #include <linux/vm_event_item.h>
  24 #include <linux/hardirq.h>
  25 #include <linux/jump_label.h>
  26 #include <linux/page_counter.h>
  27 #include <linux/vmpressure.h>
  28 #include <linux/eventfd.h>
  29 #include <linux/mm.h>
  30 #include <linux/vmstat.h>
  31 #include <linux/writeback.h>
  32 #include <linux/page-flags.h>
  33
  34 struct mem_cgroup;
  35 struct page;
  36 struct mm_struct;
  37 struct kmem_cache;
  38
  39 /* Cgroup-specific page state, on top of universal node page state */
  40 enum memcg_stat_item {
  41         MEMCG_CACHE = NR_VM_NODE_STAT_ITEMS,
  42         MEMCG_RSS,
  43         MEMCG_RSS_HUGE,
  44         MEMCG_SWAP,
  45         MEMCG_SOCK,
  46         /* XXX: why are these zone and not node counters? */
  47         MEMCG_KERNEL_STACK_KB,
  48         MEMCG_NR_STAT,
  49 };
  50
  51 enum memcg_memory_event {
  52         MEMCG_LOW,
  53         MEMCG_HIGH,
  54         MEMCG_MAX,
  55         MEMCG_OOM,
  56         MEMCG_OOM_KILL,
  57         MEMCG_SWAP_MAX,
  58         MEMCG_SWAP_FAIL,
  59         MEMCG_NR_MEMORY_EVENTS,
  60 };
  61
  62 enum mem_cgroup_protection {
  63         MEMCG_PROT_NONE,
  64         MEMCG_PROT_LOW,
  65         MEMCG_PROT_MIN,
  66 };
  67
  68 struct mem_cgroup_reclaim_cookie {
  69         pg_data_t *pgdat;
  70         int priority;
  71         unsigned int generation;
  72 };
  73
  74 #ifdef CONFIG_MEMCG
  75
  76 #define MEM_CGROUP_ID_SHIFT     16
  77 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
  78
  79 struct mem_cgroup_id {
  80         int id;
  81         refcount_t ref;
  82 };
  83
  84 /*
  85  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
  86  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
  87  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
  88  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
  89  */
  90 enum mem_cgroup_events_target {
  91         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
  92         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
  93         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
  94         MEM_CGROUP_NTARGETS,
  95 };
  96
  97 struct memcg_vmstats_percpu {
  98         long stat[MEMCG_NR_STAT];
  99         unsigned long events[NR_VM_EVENT_ITEMS];
 100         unsigned long nr_page_events;
 101         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
 102 };
 103
 104 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
 105         struct mem_cgroup *position;
 106         /* scan generation, increased every round-trip */
 107         unsigned int generation;
 108 };
 109
 110 struct lruvec_stat {
 111         long count[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS];
 112 };
 113
 114 /*
 115  * Bitmap of shrinker::id corresponding to memcg-aware shrinkers,
 116  * which have elements charged to this memcg.
 117  */
 118 struct memcg_shrinker_map {
 119         struct rcu_head rcu;
 120         unsigned long map[0];
 121 };
 122
 123 /*
 124  * per-zone information in memory controller.
 125  */
 126 struct mem_cgroup_per_node {
 127         struct lruvec           lruvec;
 128
 129         struct lruvec_stat __percpu *lruvec_stat_cpu;
 130         atomic_long_t           lruvec_stat[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS];
 131         atomic_long_t           lruvec_stat_local[NR_VM_NODE_STAT_ITEMS];
 132
 133         unsigned long           lru_zone_size[MAX_NR_ZONES][NR_LRU_LISTS];
 134
 135         struct mem_cgroup_reclaim_iter  iter[DEF_PRIORITY + 1];
 136
 137 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
 138         struct memcg_shrinker_map __rcu *shrinker_map;
 139 #endif
 140         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
 141         unsigned long           usage_in_excess;/* Set to the value by which */
 142                                                 /* the soft limit is exceeded*/
 143         bool                    on_tree;
 144         bool                    congested;      /* memcg has many dirty pages */
 145                                                 /* backed by a congested BDI */
 146
 147         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
 148                                                 /* use container_of        */
 149 };
 150
 151 struct mem_cgroup_threshold {
 152         struct eventfd_ctx *eventfd;
 153         unsigned long threshold;
 154 };
 155
 156 /* For threshold */
 157 struct mem_cgroup_threshold_ary {
 158         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
 159         int current_threshold;
 160         /* Size of entries[] */
 161         unsigned int size;
 162         /* Array of thresholds */
 163         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
 164 };
 165
 166 struct mem_cgroup_thresholds {
 167         /* Primary thresholds array */
 168         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
 169         /*
 170          * Spare threshold array.
 171          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
 172          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
 173          */
 174         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
 175 };
 176
 177 enum memcg_kmem_state {
 178         KMEM_NONE,
 179         KMEM_ALLOCATED,
 180         KMEM_ONLINE,
 181 };
 182
 183 #if defined(CONFIG_SMP)
 184 struct memcg_padding {
 185         char x[0];
 186 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
 187 #define MEMCG_PADDING(name)      struct memcg_padding name;
 188 #else
 189 #define MEMCG_PADDING(name)
 190 #endif
 191
 192 /*
 193  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
 194  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
 195  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
 196  * to help the administrator determine what knobs to tune.
 197  */
 198 struct mem_cgroup {
 199         struct cgroup_subsys_state css;
 200
 201         /* Private memcg ID. Used to ID objects that outlive the cgroup */
 202         struct mem_cgroup_id id;
 203
 204         /* Accounted resources */
 205         struct page_counter memory;
 206         struct page_counter swap;
 207
 208         /* Legacy consumer-oriented counters */
 209         struct page_counter memsw;
 210         struct page_counter kmem;
 211         struct page_counter tcpmem;
 212
 213         /* Upper bound of normal memory consumption range */
 214         unsigned long high;
 215
 216         /* Range enforcement for interrupt charges */
 217         struct work_struct high_work;
 218
 219         unsigned long soft_limit;
 220
 221         /* vmpressure notifications */
 222         struct vmpressure vmpressure;
 223
 224         /*
 225          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
 226          */
 227         bool use_hierarchy;
 228
 229         /*
 230          * Should the OOM killer kill all belonging tasks, had it kill one?
 231          */
 232         bool oom_group;
 233
 234         /* protected by memcg_oom_lock */
 235         bool            oom_lock;
 236         int             under_oom;
 237
 238         int     swappiness;
 239         /* OOM-Killer disable */
 240         int             oom_kill_disable;
 241
 242         /* memory.events */
 243         struct cgroup_file events_file;
 244
 245         /* handle for "memory.swap.events" */
 246         struct cgroup_file swap_events_file;
 247
 248         /* protect arrays of thresholds */
 249         struct mutex thresholds_lock;
 250
 251         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
 252         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
 253
 254         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
 255         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
 256
 257         /* For oom notifier event fd */
 258         struct list_head oom_notify;
 259
 260         /*
 261          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
 262          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
 263          */
 264         unsigned long move_charge_at_immigrate;
 265         /* taken only while moving_account > 0 */
 266         spinlock_t              move_lock;
 267         unsigned long           move_lock_flags;
 268
 269         MEMCG_PADDING(_pad1_);
 270
 271         /*
 272          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
 273          */
 274         atomic_t                moving_account;
 275         struct task_struct      *move_lock_task;
 276
 277         /* memory.stat */
 278         struct memcg_vmstats_percpu __percpu *vmstats_percpu;
 279
 280         MEMCG_PADDING(_pad2_);
 281
 282         atomic_long_t           vmstats[MEMCG_NR_STAT];
 283         atomic_long_t           vmstats_local[MEMCG_NR_STAT];
 284
 285         atomic_long_t           vmevents[NR_VM_EVENT_ITEMS];
 286         atomic_long_t           vmevents_local[NR_VM_EVENT_ITEMS];
 287
 288         atomic_long_t           memory_events[MEMCG_NR_MEMORY_EVENTS];
 289
 290         unsigned long           socket_pressure;
 291
 292         /* Legacy tcp memory accounting */
 293         bool                    tcpmem_active;
 294         int                     tcpmem_pressure;
 295
 296 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
 297         /* Index in the kmem_cache->memcg_params.memcg_caches array */
 298         int kmemcg_id;
 299         enum memcg_kmem_state kmem_state;
 300         struct list_head kmem_caches;
 301 #endif
 302
 303         int last_scanned_node;
 304 #if MAX_NUMNODES > 1
 305         nodemask_t      scan_nodes;
 306         atomic_t        numainfo_events;
 307         atomic_t        numainfo_updating;
 308 #endif
 309
 310 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
 311         struct list_head cgwb_list;
 312         struct wb_domain cgwb_domain;
 313 #endif
 314
 315         /* List of events which userspace want to receive */
 316         struct list_head event_list;
 317         spinlock_t event_list_lock;
 318
 319         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
 320         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
 321 };
 322
 323 /*
 324  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
 325  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
 326  */
 327 #define MEMCG_CHARGE_BATCH 32U
 328
 329 extern struct mem_cgroup *root_mem_cgroup;
 330
 331 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
 332 {
 333         return (memcg == root_mem_cgroup);
 334 }
 335
 336 static inline bool mem_cgroup_disabled(void)
 337 {
 338         return !cgroup_subsys_enabled(memory_cgrp_subsys);
 339 }
 340
 341 enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(struct mem_cgroup *root,
 342                                                 struct mem_cgroup *memcg);
 343
 344 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
 345                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
 346                           bool compound);
 347 int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page, struct mm_struct *mm,
 348                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp,
 349                           bool compound);
 350 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
 351                               bool lrucare, bool compound);
 352 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
 353                 bool compound);
 354 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page);
 355 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list);
 356
 357 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage);
 358
 359 static struct mem_cgroup_per_node *
 360 mem_cgroup_nodeinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid)
 361 {
 362         return memcg->nodeinfo[nid];
 363 }
 364
 365 /**
 366  * mem_cgroup_lruvec - get the lru list vector for a node or a memcg zone
 367  * @node: node of the wanted lruvec
 368  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
 369  *
 370  * Returns the lru list vector holding pages for a given @node or a given
 371  * @memcg and @zone. This can be the node lruvec, if the memory controller
 372  * is disabled.
 373  */
 374 static inline struct lruvec *mem_cgroup_lruvec(struct pglist_data *pgdat,
 375                                 struct mem_cgroup *memcg)
 376 {
 377         struct mem_cgroup_per_node *mz;
 378         struct lruvec *lruvec;
 379
 380         if (mem_cgroup_disabled()) {
 381                 lruvec = node_lruvec(pgdat);
 382                 goto out;
 383         }
 384
 385         mz = mem_cgroup_nodeinfo(memcg, pgdat->node_id);
 386         lruvec = &mz->lruvec;
 387 out:
 388         /*
 389          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
 390          * we have to be prepared to initialize lruvec->pgdat here;
 391          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
 392          */
 393         if (unlikely(lruvec->pgdat != pgdat))
 394                 lruvec->pgdat = pgdat;
 395         return lruvec;
 396 }
 397
 398 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *, struct pglist_data *);
 399
 400 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg);
 401 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p);
 402
 403 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm);
 404
 405 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page);
 406
 407 static inline
 408 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *css){
 409         return css ? container_of(css, struct mem_cgroup, css) : NULL;
 410 }
 411
 412 static inline void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg)
 413 {
 414         if (memcg)
 415                 css_put(&memcg->css);
 416 }
 417
 418 #define mem_cgroup_from_counter(counter, member)        \
 419         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
 420
 421 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *,
 422                                    struct mem_cgroup *,
 423                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *);
 424 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *, struct mem_cgroup *);
 425 int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *,
 426                           int (*)(struct task_struct *, void *), void *);
 427
 428 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
 429 {
 430         if (mem_cgroup_disabled())
 431                 return 0;
 432
 433         return memcg->id.id;
 434 }
 435 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id);
 436
 437 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_seq(struct seq_file *m)
 438 {
 439         return mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
 440 }
 441
 442 static inline struct mem_cgroup *lruvec_memcg(struct lruvec *lruvec)
 443 {
 444         struct mem_cgroup_per_node *mz;
 445
 446         if (mem_cgroup_disabled())
 447                 return NULL;
 448
 449         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
 450         return mz->memcg;
 451 }
 452
 453 /**
 454  * parent_mem_cgroup - find the accounting parent of a memcg
 455  * @memcg: memcg whose parent to find
 456  *
 457  * Returns the parent memcg, or NULL if this is the root or the memory
 458  * controller is in legacy no-hierarchy mode.
 459  */
 460 static inline struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
 461 {
 462         if (!memcg->memory.parent)
 463                 return NULL;
 464         return mem_cgroup_from_counter(memcg->memory.parent, memory);
 465 }
 466
 467 static inline bool mem_cgroup_is_descendant(struct mem_cgroup *memcg,
 468                               struct mem_cgroup *root)
 469 {
 470         if (root == memcg)
 471                 return true;
 472         if (!root->use_hierarchy)
 473                 return false;
 474         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root->css.cgroup);
 475 }
 476
 477 static inline bool mm_match_cgroup(struct mm_struct *mm,
 478                                    struct mem_cgroup *memcg)
 479 {
 480         struct mem_cgroup *task_memcg;
 481         bool match = false;
 482
 483         rcu_read_lock();
 484         task_memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
 485         if (task_memcg)
 486                 match = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
 487         rcu_read_unlock();
 488         return match;
 489 }
 490
 491 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_page(struct page *page);
 492 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page);
 493
 494 static inline bool mem_cgroup_online(struct mem_cgroup *memcg)
 495 {
 496         if (mem_cgroup_disabled())
 497                 return true;
 498         return !!(memcg->css.flags & CSS_ONLINE);
 499 }
 500
 501 /*
 502  * For memory reclaim.
 503  */
 504 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg);
 505
 506 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
 507                 int zid, int nr_pages);
 508
 509 static inline
 510 unsigned long mem_cgroup_get_zone_lru_size(struct lruvec *lruvec,
 511                 enum lru_list lru, int zone_idx)
 512 {
 513         struct mem_cgroup_per_node *mz;
 514
 515         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
 516         return mz->lru_zone_size[zone_idx][lru];
 517 }
 518
 519 void mem_cgroup_handle_over_high(void);
 520
 521 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg);
 522
 523 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg,
 524                                 struct task_struct *p);
 525
 526 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg);
 527
 528 static inline void mem_cgroup_enter_user_fault(void)
 529 {
 530         WARN_ON(current->in_user_fault);
 531         current->in_user_fault = 1;
 532 }
 533
 534 static inline void mem_cgroup_exit_user_fault(void)
 535 {
 536         WARN_ON(!current->in_user_fault);
 537         current->in_user_fault = 0;
 538 }
 539
 540 static inline bool task_in_memcg_oom(struct task_struct *p)
 541 {
 542         return p->memcg_in_oom;
 543 }
 544
 545 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool wait);
 546 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
 547                                             struct mem_cgroup *oom_domain);
 548 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg);
 549
 550 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
 551 extern int do_swap_account;
 552 #endif
 553
 554 struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page);
 555 void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg);
 556 void unlock_page_memcg(struct page *page);
 557
 558 /*
 559  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
 560  * Keep in sync with memcg_exact_page_state().
 561  */
 562 static inline unsigned long memcg_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
 563 {
 564         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats[idx]);
 565 #ifdef CONFIG_SMP
 566         if (x < 0)
 567                 x = 0;
 568 #endif
 569         return x;
 570 }
 571
 572 /*
 573  * idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item.
 574  * Keep in sync with memcg_exact_page_state().
 575  */
 576 static inline unsigned long memcg_page_state_local(struct mem_cgroup *memcg,
 577                                                    int idx)
 578 {
 579         long x = atomic_long_read(&memcg->vmstats_local[idx]);
 580 #ifdef CONFIG_SMP
 581         if (x < 0)
 582                 x = 0;
 583 #endif
 584         return x;
 585 }
 586
 587 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx, int val);
 588
 589 /* idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item */
 590 static inline void mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg,
 591                                    int idx, int val)
 592 {
 593         unsigned long flags;
 594
 595         local_irq_save(flags);
 596         __mod_memcg_state(memcg, idx, val);
 597         local_irq_restore(flags);
 598 }
 599
 600 /**
 601  * mod_memcg_page_state - update page state statistics
 602  * @page: the page
 603  * @idx: page state item to account
 604  * @val: number of pages (positive or negative)
 605  *
 606  * The @page must be locked or the caller must use lock_page_memcg()
 607  * to prevent double accounting when the page is concurrently being
 608  * moved to another memcg:
 609  *
 610  *   lock_page(page) or lock_page_memcg(page)
 611  *   if (TestClearPageState(page))
 612  *     mod_memcg_page_state(page, state, -1);
 613  *   unlock_page(page) or unlock_page_memcg(page)
 614  *
 615  * Kernel pages are an exception to this, since they'll never move.
 616  */
 617 static inline void __mod_memcg_page_state(struct page *page,
 618                                           int idx, int val)
 619 {
 620         if (page->mem_cgroup)
 621                 __mod_memcg_state(page->mem_cgroup, idx, val);
 622 }
 623
 624 static inline void mod_memcg_page_state(struct page *page,
 625                                         int idx, int val)
 626 {
 627         if (page->mem_cgroup)
 628                 mod_memcg_state(page->mem_cgroup, idx, val);
 629 }
 630
 631 static inline unsigned long lruvec_page_state(struct lruvec *lruvec,
 632                                               enum node_stat_item idx)
 633 {
 634         struct mem_cgroup_per_node *pn;
 635         long x;
 636
 637         if (mem_cgroup_disabled())
 638                 return node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), idx);
 639
 640         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
 641         x = atomic_long_read(&pn->lruvec_stat[idx]);
 642 #ifdef CONFIG_SMP
 643         if (x < 0)
 644                 x = 0;
 645 #endif
 646         return x;
 647 }
 648
 649 static inline unsigned long lruvec_page_state_local(struct lruvec *lruvec,
 650                                                     enum node_stat_item idx)
 651 {
 652         struct mem_cgroup_per_node *pn;
 653         long x;
 654
 655         if (mem_cgroup_disabled())
 656                 return node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), idx);
 657
 658         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
 659         x = atomic_long_read(&pn->lruvec_stat_local[idx]);
 660 #ifdef CONFIG_SMP
 661         if (x < 0)
 662                 x = 0;
 663 #endif
 664         return x;
 665 }
 666
 667 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
 668                         int val);
 669
 670 static inline void mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec,
 671                                     enum node_stat_item idx, int val)
 672 {
 673         unsigned long flags;
 674
 675         local_irq_save(flags);
 676         __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
 677         local_irq_restore(flags);
 678 }
 679
 680 static inline void __mod_lruvec_page_state(struct page *page,
 681                                            enum node_stat_item idx, int val)
 682 {
 683         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(page);
 684         struct lruvec *lruvec;
 685
 686         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
 687         if (!page->mem_cgroup) {
 688                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
 689                 return;
 690         }
 691
 692         lruvec = mem_cgroup_lruvec(pgdat, page->mem_cgroup);
 693         __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
 694 }
 695
 696 static inline void mod_lruvec_page_state(struct page *page,
 697                                          enum node_stat_item idx, int val)
 698 {
 699         unsigned long flags;
 700
 701         local_irq_save(flags);
 702         __mod_lruvec_page_state(page, idx, val);
 703         local_irq_restore(flags);
 704 }
 705
 706 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
 707                                                 gfp_t gfp_mask,
 708                                                 unsigned long *total_scanned);
 709
 710 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
 711                           unsigned long count);
 712
 713 static inline void count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg,
 714                                       enum vm_event_item idx,
 715                                       unsigned long count)
 716 {
 717         unsigned long flags;
 718
 719         local_irq_save(flags);
 720         __count_memcg_events(memcg, idx, count);
 721         local_irq_restore(flags);
 722 }
 723
 724 static inline void count_memcg_page_event(struct page *page,
 725                                           enum vm_event_item idx)
 726 {
 727         if (page->mem_cgroup)
 728                 count_memcg_events(page->mem_cgroup, idx, 1);
 729 }
 730
 731 static inline void count_memcg_event_mm(struct mm_struct *mm,
 732                                         enum vm_event_item idx)
 733 {
 734         struct mem_cgroup *memcg;
 735
 736         if (mem_cgroup_disabled())
 737                 return;
 738
 739         rcu_read_lock();
 740         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
 741         if (likely(memcg))
 742                 count_memcg_events(memcg, idx, 1);
 743         rcu_read_unlock();
 744 }
 745
 746 static inline void memcg_memory_event(struct mem_cgroup *memcg,
 747                                       enum memcg_memory_event event)
 748 {
 749         atomic_long_inc(&memcg->memory_events[event]);
 750         cgroup_file_notify(&memcg->events_file);
 751 }
 752
 753 static inline void memcg_memory_event_mm(struct mm_struct *mm,
 754                                          enum memcg_memory_event event)
 755 {
 756         struct mem_cgroup *memcg;
 757
 758         if (mem_cgroup_disabled())
 759                 return;
 760
 761         rcu_read_lock();
 762         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
 763         if (likely(memcg))
 764                 memcg_memory_event(memcg, event);
 765         rcu_read_unlock();
 766 }
 767
 768 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
 769 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head);
 770 #endif
 771
 772 #else /* CONFIG_MEMCG */
 773
 774 #define MEM_CGROUP_ID_SHIFT     0
 775 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       0
 776
 777 struct mem_cgroup;
 778
 779 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
 780 {
 781         return true;
 782 }
 783
 784 static inline bool mem_cgroup_disabled(void)
 785 {
 786         return true;
 787 }
 788
 789 static inline void memcg_memory_event(struct mem_cgroup *memcg,
 790                                       enum memcg_memory_event event)
 791 {
 792 }
 793
 794 static inline void memcg_memory_event_mm(struct mm_struct *mm,
 795                                          enum memcg_memory_event event)
 796 {
 797 }
 798
 799 static inline enum mem_cgroup_protection mem_cgroup_protected(
 800         struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
 801 {
 802         return MEMCG_PROT_NONE;
 803 }
 804
 805 static inline int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
 806                                         gfp_t gfp_mask,
 807                                         struct mem_cgroup **memcgp,
 808                                         bool compound)
 809 {
 810         *memcgp = NULL;
 811         return 0;
 812 }
 813
 814 static inline int mem_cgroup_try_charge_delay(struct page *page,
 815                                               struct mm_struct *mm,
 816                                               gfp_t gfp_mask,
 817                                               struct mem_cgroup **memcgp,
 818                                               bool compound)
 819 {
 820         *memcgp = NULL;
 821         return 0;
 822 }
 823
 824 static inline void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page,
 825                                             struct mem_cgroup *memcg,
 826                                             bool lrucare, bool compound)
 827 {
 828 }
 829
 830 static inline void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page,
 831                                             struct mem_cgroup *memcg,
 832                                             bool compound)
 833 {
 834 }
 835
 836 static inline void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
 837 {
 838 }
 839
 840 static inline void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
 841 {
 842 }
 843
 844 static inline void mem_cgroup_migrate(struct page *old, struct page *new)
 845 {
 846 }
 847
 848 static inline struct lruvec *mem_cgroup_lruvec(struct pglist_data *pgdat,
 849                                 struct mem_cgroup *memcg)
 850 {
 851         return node_lruvec(pgdat);
 852 }
 853
 854 static inline struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page,
 855                                                     struct pglist_data *pgdat)
 856 {
 857         return &pgdat->lruvec;
 858 }
 859
 860 static inline bool mm_match_cgroup(struct mm_struct *mm,
 861                 struct mem_cgroup *memcg)
 862 {
 863         return true;
 864 }
 865
 866 static inline bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task,
 867                                       const struct mem_cgroup *memcg)
 868 {
 869         return true;
 870 }
 871
 872 static inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
 873 {
 874         return NULL;
 875 }
 876
 877 static inline struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
 878 {
 879         return NULL;
 880 }
 881
 882 static inline void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg)
 883 {
 884 }
 885
 886 static inline struct mem_cgroup *
 887 mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
 888                 struct mem_cgroup *prev,
 889                 struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
 890 {
 891         return NULL;
 892 }
 893
 894 static inline void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
 895                                          struct mem_cgroup *prev)
 896 {
 897 }
 898
 899 static inline int mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
 900                 int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
 901 {
 902         return 0;
 903 }
 904
 905 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
 906 {
 907         return 0;
 908 }
 909
 910 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
 911 {
 912         WARN_ON_ONCE(id);
 913         /* XXX: This should always return root_mem_cgroup */
 914         return NULL;
 915 }
 916
 917 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_seq(struct seq_file *m)
 918 {
 919         return NULL;
 920 }
 921
 922 static inline struct mem_cgroup *lruvec_memcg(struct lruvec *lruvec)
 923 {
 924         return NULL;
 925 }
 926
 927 static inline bool mem_cgroup_online(struct mem_cgroup *memcg)
 928 {
 929         return true;
 930 }
 931
 932 static inline
 933 unsigned long mem_cgroup_get_zone_lru_size(struct lruvec *lruvec,
 934                 enum lru_list lru, int zone_idx)
 935 {
 936         return 0;
 937 }
 938
 939 static inline unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
 940 {
 941         return 0;
 942 }
 943
 944 static inline void
 945 mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
 946 {
 947 }
 948
 949 static inline void
 950 mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
 951 {
 952 }
 953
 954 static inline struct mem_cgroup *lock_page_memcg(struct page *page)
 955 {
 956         return NULL;
 957 }
 958
 959 static inline void __unlock_page_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
 960 {
 961 }
 962
 963 static inline void unlock_page_memcg(struct page *page)
 964 {
 965 }
 966
 967 static inline void mem_cgroup_handle_over_high(void)
 968 {
 969 }
 970
 971 static inline void mem_cgroup_enter_user_fault(void)
 972 {
 973 }
 974
 975 static inline void mem_cgroup_exit_user_fault(void)
 976 {
 977 }
 978
 979 static inline bool task_in_memcg_oom(struct task_struct *p)
 980 {
 981         return false;
 982 }
 983
 984 static inline bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool wait)
 985 {
 986         return false;
 987 }
 988
 989 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(
 990         struct task_struct *victim, struct mem_cgroup *oom_domain)
 991 {
 992         return NULL;
 993 }
 994
 995 static inline void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
 996 {
 997 }
 998
 999 static inline unsigned long memcg_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
1000 {
1001         return 0;
1002 }
1003
1004 static inline unsigned long memcg_page_state_local(struct mem_cgroup *memcg,
1005                                                    int idx)
1006 {
1007         return 0;
1008 }
1009
1010 static inline void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg,
1011                                      int idx,
1012                                      int nr)
1013 {
1014 }
1015
1016 static inline void mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg,
1017                                    int idx,
1018                                    int nr)
1019 {
1020 }
1021
1022 static inline void __mod_memcg_page_state(struct page *page,
1023                                           int idx,
1024                                           int nr)
1025 {
1026 }
1027
1028 static inline void mod_memcg_page_state(struct page *page,
1029                                         int idx,
1030                                         int nr)
1031 {
1032 }
1033
1034 static inline unsigned long lruvec_page_state(struct lruvec *lruvec,
1035                                               enum node_stat_item idx)
1036 {
1037         return node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), idx);
1038 }
1039
1040 static inline unsigned long lruvec_page_state_local(struct lruvec *lruvec,
1041                                                     enum node_stat_item idx)
1042 {
1043         return node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), idx);
1044 }
1045
1046 static inline void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec,
1047                                       enum node_stat_item idx, int val)
1048 {
1049         __mod_node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), idx, val);
1050 }
1051
1052 static inline void mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec,
1053                                     enum node_stat_item idx, int val)
1054 {
1055         mod_node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), idx, val);
1056 }
1057
1058 static inline void __mod_lruvec_page_state(struct page *page,
1059                                            enum node_stat_item idx, int val)
1060 {
1061         __mod_node_page_state(page_pgdat(page), idx, val);
1062 }
1063
1064 static inline void mod_lruvec_page_state(struct page *page,
1065                                          enum node_stat_item idx, int val)
1066 {
1067         mod_node_page_state(page_pgdat(page), idx, val);
1068 }
1069
1070 static inline
1071 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
1072                                             gfp_t gfp_mask,
1073                                             unsigned long *total_scanned)
1074 {
1075         return 0;
1076 }
1077
1078 static inline void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
1079 {
1080 }
1081
1082 static inline void count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg,
1083                                       enum vm_event_item idx,
1084                                       unsigned long count)
1085 {
1086 }
1087
1088 static inline void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg,
1089                                         enum vm_event_item idx,
1090                                         unsigned long count)
1091 {
1092 }
1093
1094 static inline void count_memcg_page_event(struct page *page,
1095                                           int idx)
1096 {
1097 }
1098
1099 static inline
1100 void count_memcg_event_mm(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1101 {
1102 }
1103 #endif /* CONFIG_MEMCG */
1104
1105 /* idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item */
1106 static inline void __inc_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg,
1107                                      int idx)
1108 {
1109         __mod_memcg_state(memcg, idx, 1);
1110 }
1111
1112 /* idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item */
1113 static inline void __dec_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg,
1114                                      int idx)
1115 {
1116         __mod_memcg_state(memcg, idx, -1);
1117 }
1118
1119 /* idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item */
1120 static inline void __inc_memcg_page_state(struct page *page,
1121                                           int idx)
1122 {
1123         __mod_memcg_page_state(page, idx, 1);
1124 }
1125
1126 /* idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item */
1127 static inline void __dec_memcg_page_state(struct page *page,
1128                                           int idx)
1129 {
1130         __mod_memcg_page_state(page, idx, -1);
1131 }
1132
1133 static inline void __inc_lruvec_state(struct lruvec *lruvec,
1134                                       enum node_stat_item idx)
1135 {
1136         __mod_lruvec_state(lruvec, idx, 1);
1137 }
1138
1139 static inline void __dec_lruvec_state(struct lruvec *lruvec,
1140                                       enum node_stat_item idx)
1141 {
1142         __mod_lruvec_state(lruvec, idx, -1);
1143 }
1144
1145 static inline void __inc_lruvec_page_state(struct page *page,
1146                                            enum node_stat_item idx)
1147 {
1148         __mod_lruvec_page_state(page, idx, 1);
1149 }
1150
1151 static inline void __dec_lruvec_page_state(struct page *page,
1152                                            enum node_stat_item idx)
1153 {
1154         __mod_lruvec_page_state(page, idx, -1);
1155 }
1156
1157 /* idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item */
1158 static inline void inc_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg,
1159                                    int idx)
1160 {
1161         mod_memcg_state(memcg, idx, 1);
1162 }
1163
1164 /* idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item */
1165 static inline void dec_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg,
1166                                    int idx)
1167 {
1168         mod_memcg_state(memcg, idx, -1);
1169 }
1170
1171 /* idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item */
1172 static inline void inc_memcg_page_state(struct page *page,
1173                                         int idx)
1174 {
1175         mod_memcg_page_state(page, idx, 1);
1176 }
1177
1178 /* idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item */
1179 static inline void dec_memcg_page_state(struct page *page,
1180                                         int idx)
1181 {
1182         mod_memcg_page_state(page, idx, -1);
1183 }
1184
1185 static inline void inc_lruvec_state(struct lruvec *lruvec,
1186                                     enum node_stat_item idx)
1187 {
1188         mod_lruvec_state(lruvec, idx, 1);
1189 }
1190
1191 static inline void dec_lruvec_state(struct lruvec *lruvec,
1192                                     enum node_stat_item idx)
1193 {
1194         mod_lruvec_state(lruvec, idx, -1);
1195 }
1196
1197 static inline void inc_lruvec_page_state(struct page *page,
1198                                          enum node_stat_item idx)
1199 {
1200         mod_lruvec_page_state(page, idx, 1);
1201 }
1202
1203 static inline void dec_lruvec_page_state(struct page *page,
1204                                          enum node_stat_item idx)
1205 {
1206         mod_lruvec_page_state(page, idx, -1);
1207 }
1208
1209 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
1210
1211 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb);
1212 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
1213                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
1214                          unsigned long *pwriteback);
1215
1216 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
1217
1218 static inline struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
1219 {
1220         return NULL;
1221 }
1222
1223 static inline void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb,
1224                                        unsigned long *pfilepages,
1225                                        unsigned long *pheadroom,
1226                                        unsigned long *pdirty,
1227                                        unsigned long *pwriteback)
1228 {
1229 }
1230
1231 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
1232
1233 struct sock;
1234 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages);
1235 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages);
1236 #ifdef CONFIG_MEMCG
1237 extern struct static_key_false memcg_sockets_enabled_key;
1238 #define mem_cgroup_sockets_enabled static_branch_unlikely(&memcg_sockets_enabled_key)
1239 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk);
1240 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk);
1241 static inline bool mem_cgroup_under_socket_pressure(struct mem_cgroup *memcg)
1242 {
1243         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_pressure)
1244                 return true;
1245         do {
1246                 if (time_before(jiffies, memcg->socket_pressure))
1247                         return true;
1248         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1249         return false;
1250 }
1251 #else
1252 #define mem_cgroup_sockets_enabled 0
1253 static inline void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk) { };
1254 static inline void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk) { };
1255 static inline bool mem_cgroup_under_socket_pressure(struct mem_cgroup *memcg)
1256 {
1257         return false;
1258 }
1259 #endif
1260
1261 struct kmem_cache *memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep);
1262 void memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep);
1263
1264 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
1265 int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order);
1266 void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order);
1267 int __memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp, int order,
1268                               struct mem_cgroup *memcg);
1269
1270 extern struct static_key_false memcg_kmem_enabled_key;
1271 extern struct workqueue_struct *memcg_kmem_cache_wq;
1272
1273 extern int memcg_nr_cache_ids;
1274 void memcg_get_cache_ids(void);
1275 void memcg_put_cache_ids(void);
1276
1277 /*
1278  * Helper macro to loop through all memcg-specific caches. Callers must still
1279  * check if the cache is valid (it is either valid or NULL).
1280  * the slab_mutex must be held when looping through those caches
1281  */
1282 #define for_each_memcg_cache_index(_idx)        \
1283         for ((_idx) = 0; (_idx) < memcg_nr_cache_ids; (_idx)++)
1284
1285 static inline bool memcg_kmem_enabled(void)
1286 {
1287         return static_branch_unlikely(&memcg_kmem_enabled_key);
1288 }
1289
1290 static inline int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
1291 {
1292         if (memcg_kmem_enabled())
1293                 return __memcg_kmem_charge(page, gfp, order);
1294         return 0;
1295 }
1296
1297 static inline void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
1298 {
1299         if (memcg_kmem_enabled())
1300                 __memcg_kmem_uncharge(page, order);
1301 }
1302
1303 static inline int memcg_kmem_charge_memcg(struct page *page, gfp_t gfp,
1304                                           int order, struct mem_cgroup *memcg)
1305 {
1306         if (memcg_kmem_enabled())
1307                 return __memcg_kmem_charge_memcg(page, gfp, order, memcg);
1308         return 0;
1309 }
1310 /*
1311  * helper for accessing a memcg's index. It will be used as an index in the
1312  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
1313  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
1314  */
1315 static inline int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
1316 {
1317         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
1318 }
1319
1320 extern int memcg_expand_shrinker_maps(int new_id);
1321
1322 extern void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg,
1323                                    int nid, int shrinker_id);
1324 #else
1325
1326 static inline int memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
1327 {
1328         return 0;
1329 }
1330
1331 static inline void memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
1332 {
1333 }
1334
1335 static inline int __memcg_kmem_charge(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
1336 {
1337         return 0;
1338 }
1339
1340 static inline void __memcg_kmem_uncharge(struct page *page, int order)
1341 {
1342 }
1343
1344 #define for_each_memcg_cache_index(_idx)        \
1345         for (; NULL; )
1346
1347 static inline bool memcg_kmem_enabled(void)
1348 {
1349         return false;
1350 }
1351
1352 static inline int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
1353 {
1354         return -1;
1355 }
1356
1357 static inline void memcg_get_cache_ids(void)
1358 {
1359 }
1360
1361 static inline void memcg_put_cache_ids(void)
1362 {
1363 }
1364
1365 static inline void memcg_set_shrinker_bit(struct mem_cgroup *memcg,
1366                                           int nid, int shrinker_id) { }
1367 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
1368
1369 #endif /* _LINUX_MEMCONTROL_H */