]> Git Repo - linux.git/blob - mm/memcontrol.c
ionic: Mark error paths in the data path as unlikely
[linux.git] / mm / memcontrol.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /* memcontrol.c - Memory Controller
3  *
4  * Copyright IBM Corporation, 2007
5  * Author Balbir Singh <[email protected]>
6  *
7  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
8  * Author: Pavel Emelianov <[email protected]>
9  *
10  * Memory thresholds
11  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
12  * Author: Kirill A. Shutemov
13  *
14  * Kernel Memory Controller
15  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
16  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
17  *
18  * Native page reclaim
19  * Charge lifetime sanitation
20  * Lockless page tracking & accounting
21  * Unified hierarchy configuration model
22  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
23  *
24  * Per memcg lru locking
25  * Copyright (C) 2020 Alibaba, Inc, Alex Shi
26  */
27
28 #include <linux/page_counter.h>
29 #include <linux/memcontrol.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/pagewalk.h>
32 #include <linux/sched/mm.h>
33 #include <linux/shmem_fs.h>
34 #include <linux/hugetlb.h>
35 #include <linux/pagemap.h>
36 #include <linux/pagevec.h>
37 #include <linux/vm_event_item.h>
38 #include <linux/smp.h>
39 #include <linux/page-flags.h>
40 #include <linux/backing-dev.h>
41 #include <linux/bit_spinlock.h>
42 #include <linux/rcupdate.h>
43 #include <linux/limits.h>
44 #include <linux/export.h>
45 #include <linux/mutex.h>
46 #include <linux/rbtree.h>
47 #include <linux/slab.h>
48 #include <linux/swap.h>
49 #include <linux/swapops.h>
50 #include <linux/spinlock.h>
51 #include <linux/eventfd.h>
52 #include <linux/poll.h>
53 #include <linux/sort.h>
54 #include <linux/fs.h>
55 #include <linux/seq_file.h>
56 #include <linux/vmpressure.h>
57 #include <linux/memremap.h>
58 #include <linux/mm_inline.h>
59 #include <linux/swap_cgroup.h>
60 #include <linux/cpu.h>
61 #include <linux/oom.h>
62 #include <linux/lockdep.h>
63 #include <linux/file.h>
64 #include <linux/resume_user_mode.h>
65 #include <linux/psi.h>
66 #include <linux/seq_buf.h>
67 #include <linux/sched/isolation.h>
68 #include <linux/kmemleak.h>
69 #include "internal.h"
70 #include <net/sock.h>
71 #include <net/ip.h>
72 #include "slab.h"
73 #include "swap.h"
74
75 #include <linux/uaccess.h>
76
77 #include <trace/events/vmscan.h>
78
79 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
80 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
81
82 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
83
84 /* Active memory cgroup to use from an interrupt context */
85 DEFINE_PER_CPU(struct mem_cgroup *, int_active_memcg);
86 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL_GPL(int_active_memcg);
87
88 /* Socket memory accounting disabled? */
89 static bool cgroup_memory_nosocket __ro_after_init;
90
91 /* Kernel memory accounting disabled? */
92 static bool cgroup_memory_nokmem __ro_after_init;
93
94 /* BPF memory accounting disabled? */
95 static bool cgroup_memory_nobpf __ro_after_init;
96
97 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
98 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_cgwb_frn_waitq);
99 #endif
100
101 /* Whether legacy memory+swap accounting is active */
102 static bool do_memsw_account(void)
103 {
104         return !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys);
105 }
106
107 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
108 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
109
110 /*
111  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
112  * their hierarchy representation
113  */
114
115 struct mem_cgroup_tree_per_node {
116         struct rb_root rb_root;
117         struct rb_node *rb_rightmost;
118         spinlock_t lock;
119 };
120
121 struct mem_cgroup_tree {
122         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
123 };
124
125 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
126
127 /* for OOM */
128 struct mem_cgroup_eventfd_list {
129         struct list_head list;
130         struct eventfd_ctx *eventfd;
131 };
132
133 /*
134  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
135  */
136 struct mem_cgroup_event {
137         /*
138          * memcg which the event belongs to.
139          */
140         struct mem_cgroup *memcg;
141         /*
142          * eventfd to signal userspace about the event.
143          */
144         struct eventfd_ctx *eventfd;
145         /*
146          * Each of these stored in a list by the cgroup.
147          */
148         struct list_head list;
149         /*
150          * register_event() callback will be used to add new userspace
151          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
152          * on eventfd to send notification to userspace.
153          */
154         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
155                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
156         /*
157          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
158          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
159          * if you want provide notification functionality.
160          */
161         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
162                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
163         /*
164          * All fields below needed to unregister event when
165          * userspace closes eventfd.
166          */
167         poll_table pt;
168         wait_queue_head_t *wqh;
169         wait_queue_entry_t wait;
170         struct work_struct remove;
171 };
172
173 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
174 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
175
176 /* Stuffs for move charges at task migration. */
177 /*
178  * Types of charges to be moved.
179  */
180 #define MOVE_ANON       0x1U
181 #define MOVE_FILE       0x2U
182 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
183
184 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
185 static struct move_charge_struct {
186         spinlock_t        lock; /* for from, to */
187         struct mm_struct  *mm;
188         struct mem_cgroup *from;
189         struct mem_cgroup *to;
190         unsigned long flags;
191         unsigned long precharge;
192         unsigned long moved_charge;
193         unsigned long moved_swap;
194         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
195         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
196 } mc = {
197         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
198         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
199 };
200
201 /*
202  * Maximum loops in mem_cgroup_soft_reclaim(), used for soft
203  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
204  */
205 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
206 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
207
208 /* for encoding cft->private value on file */
209 enum res_type {
210         _MEM,
211         _MEMSWAP,
212         _KMEM,
213         _TCP,
214 };
215
216 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
217 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
218 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
219
220 /*
221  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
222  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
223  * be used for reference counting.
224  */
225 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
226         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
227              iter != NULL;                              \
228              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
229
230 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
231         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
232              iter != NULL;                              \
233              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
234
235 static inline bool task_is_dying(void)
236 {
237         return tsk_is_oom_victim(current) || fatal_signal_pending(current) ||
238                 (current->flags & PF_EXITING);
239 }
240
241 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
242 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
243 {
244         if (!memcg)
245                 memcg = root_mem_cgroup;
246         return &memcg->vmpressure;
247 }
248
249 struct mem_cgroup *vmpressure_to_memcg(struct vmpressure *vmpr)
250 {
251         return container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure);
252 }
253
254 #define CURRENT_OBJCG_UPDATE_BIT 0
255 #define CURRENT_OBJCG_UPDATE_FLAG (1UL << CURRENT_OBJCG_UPDATE_BIT)
256
257 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
258 static DEFINE_SPINLOCK(objcg_lock);
259
260 bool mem_cgroup_kmem_disabled(void)
261 {
262         return cgroup_memory_nokmem;
263 }
264
265 static void obj_cgroup_uncharge_pages(struct obj_cgroup *objcg,
266                                       unsigned int nr_pages);
267
268 static void obj_cgroup_release(struct percpu_ref *ref)
269 {
270         struct obj_cgroup *objcg = container_of(ref, struct obj_cgroup, refcnt);
271         unsigned int nr_bytes;
272         unsigned int nr_pages;
273         unsigned long flags;
274
275         /*
276          * At this point all allocated objects are freed, and
277          * objcg->nr_charged_bytes can't have an arbitrary byte value.
278          * However, it can be PAGE_SIZE or (x * PAGE_SIZE).
279          *
280          * The following sequence can lead to it:
281          * 1) CPU0: objcg == stock->cached_objcg
282          * 2) CPU1: we do a small allocation (e.g. 92 bytes),
283          *          PAGE_SIZE bytes are charged
284          * 3) CPU1: a process from another memcg is allocating something,
285          *          the stock if flushed,
286          *          objcg->nr_charged_bytes = PAGE_SIZE - 92
287          * 5) CPU0: we do release this object,
288          *          92 bytes are added to stock->nr_bytes
289          * 6) CPU0: stock is flushed,
290          *          92 bytes are added to objcg->nr_charged_bytes
291          *
292          * In the result, nr_charged_bytes == PAGE_SIZE.
293          * This page will be uncharged in obj_cgroup_release().
294          */
295         nr_bytes = atomic_read(&objcg->nr_charged_bytes);
296         WARN_ON_ONCE(nr_bytes & (PAGE_SIZE - 1));
297         nr_pages = nr_bytes >> PAGE_SHIFT;
298
299         if (nr_pages)
300                 obj_cgroup_uncharge_pages(objcg, nr_pages);
301
302         spin_lock_irqsave(&objcg_lock, flags);
303         list_del(&objcg->list);
304         spin_unlock_irqrestore(&objcg_lock, flags);
305
306         percpu_ref_exit(ref);
307         kfree_rcu(objcg, rcu);
308 }
309
310 static struct obj_cgroup *obj_cgroup_alloc(void)
311 {
312         struct obj_cgroup *objcg;
313         int ret;
314
315         objcg = kzalloc(sizeof(struct obj_cgroup), GFP_KERNEL);
316         if (!objcg)
317                 return NULL;
318
319         ret = percpu_ref_init(&objcg->refcnt, obj_cgroup_release, 0,
320                               GFP_KERNEL);
321         if (ret) {
322                 kfree(objcg);
323                 return NULL;
324         }
325         INIT_LIST_HEAD(&objcg->list);
326         return objcg;
327 }
328
329 static void memcg_reparent_objcgs(struct mem_cgroup *memcg,
330                                   struct mem_cgroup *parent)
331 {
332         struct obj_cgroup *objcg, *iter;
333
334         objcg = rcu_replace_pointer(memcg->objcg, NULL, true);
335
336         spin_lock_irq(&objcg_lock);
337
338         /* 1) Ready to reparent active objcg. */
339         list_add(&objcg->list, &memcg->objcg_list);
340         /* 2) Reparent active objcg and already reparented objcgs to parent. */
341         list_for_each_entry(iter, &memcg->objcg_list, list)
342                 WRITE_ONCE(iter->memcg, parent);
343         /* 3) Move already reparented objcgs to the parent's list */
344         list_splice(&memcg->objcg_list, &parent->objcg_list);
345
346         spin_unlock_irq(&objcg_lock);
347
348         percpu_ref_kill(&objcg->refcnt);
349 }
350
351 /*
352  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
353  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_slab_post_alloc_hook() are
354  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
355  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
356  */
357 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_kmem_online_key);
358 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_online_key);
359
360 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_bpf_enabled_key);
361 EXPORT_SYMBOL(memcg_bpf_enabled_key);
362 #endif
363
364 /**
365  * mem_cgroup_css_from_folio - css of the memcg associated with a folio
366  * @folio: folio of interest
367  *
368  * If memcg is bound to the default hierarchy, css of the memcg associated
369  * with @folio is returned.  The returned css remains associated with @folio
370  * until it is released.
371  *
372  * If memcg is bound to a traditional hierarchy, the css of root_mem_cgroup
373  * is returned.
374  */
375 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css_from_folio(struct folio *folio)
376 {
377         struct mem_cgroup *memcg = folio_memcg(folio);
378
379         if (!memcg || !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
380                 memcg = root_mem_cgroup;
381
382         return &memcg->css;
383 }
384
385 /**
386  * page_cgroup_ino - return inode number of the memcg a page is charged to
387  * @page: the page
388  *
389  * Look up the closest online ancestor of the memory cgroup @page is charged to
390  * and return its inode number or 0 if @page is not charged to any cgroup. It
391  * is safe to call this function without holding a reference to @page.
392  *
393  * Note, this function is inherently racy, because there is nothing to prevent
394  * the cgroup inode from getting torn down and potentially reallocated a moment
395  * after page_cgroup_ino() returns, so it only should be used by callers that
396  * do not care (such as procfs interfaces).
397  */
398 ino_t page_cgroup_ino(struct page *page)
399 {
400         struct mem_cgroup *memcg;
401         unsigned long ino = 0;
402
403         rcu_read_lock();
404         /* page_folio() is racy here, but the entire function is racy anyway */
405         memcg = folio_memcg_check(page_folio(page));
406
407         while (memcg && !(memcg->css.flags & CSS_ONLINE))
408                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
409         if (memcg)
410                 ino = cgroup_ino(memcg->css.cgroup);
411         rcu_read_unlock();
412         return ino;
413 }
414
415 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
416                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz,
417                                          unsigned long new_usage_in_excess)
418 {
419         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
420         struct rb_node *parent = NULL;
421         struct mem_cgroup_per_node *mz_node;
422         bool rightmost = true;
423
424         if (mz->on_tree)
425                 return;
426
427         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
428         if (!mz->usage_in_excess)
429                 return;
430         while (*p) {
431                 parent = *p;
432                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_node,
433                                         tree_node);
434                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess) {
435                         p = &(*p)->rb_left;
436                         rightmost = false;
437                 } else {
438                         p = &(*p)->rb_right;
439                 }
440         }
441
442         if (rightmost)
443                 mctz->rb_rightmost = &mz->tree_node;
444
445         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
446         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
447         mz->on_tree = true;
448 }
449
450 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
451                                          struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
452 {
453         if (!mz->on_tree)
454                 return;
455
456         if (&mz->tree_node == mctz->rb_rightmost)
457                 mctz->rb_rightmost = rb_prev(&mz->tree_node);
458
459         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
460         mz->on_tree = false;
461 }
462
463 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_node *mz,
464                                        struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
465 {
466         unsigned long flags;
467
468         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
469         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
470         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
471 }
472
473 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
474 {
475         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
476         unsigned long soft_limit = READ_ONCE(memcg->soft_limit);
477         unsigned long excess = 0;
478
479         if (nr_pages > soft_limit)
480                 excess = nr_pages - soft_limit;
481
482         return excess;
483 }
484
485 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, int nid)
486 {
487         unsigned long excess;
488         struct mem_cgroup_per_node *mz;
489         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
490
491         if (lru_gen_enabled()) {
492                 if (soft_limit_excess(memcg))
493                         lru_gen_soft_reclaim(memcg, nid);
494                 return;
495         }
496
497         mctz = soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
498         if (!mctz)
499                 return;
500         /*
501          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
502          * because their event counter is not touched.
503          */
504         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
505                 mz = memcg->nodeinfo[nid];
506                 excess = soft_limit_excess(memcg);
507                 /*
508                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
509                  * mem is over its softlimit.
510                  */
511                 if (excess || mz->on_tree) {
512                         unsigned long flags;
513
514                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
515                         /* if on-tree, remove it */
516                         if (mz->on_tree)
517                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
518                         /*
519                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
520                          * If excess is 0, no tree ops.
521                          */
522                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
523                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
524                 }
525         }
526 }
527
528 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
529 {
530         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
531         struct mem_cgroup_per_node *mz;
532         int nid;
533
534         for_each_node(nid) {
535                 mz = memcg->nodeinfo[nid];
536                 mctz = soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid];
537                 if (mctz)
538                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
539         }
540 }
541
542 static struct mem_cgroup_per_node *
543 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
544 {
545         struct mem_cgroup_per_node *mz;
546
547 retry:
548         mz = NULL;
549         if (!mctz->rb_rightmost)
550                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
551
552         mz = rb_entry(mctz->rb_rightmost,
553                       struct mem_cgroup_per_node, tree_node);
554         /*
555          * Remove the node now but someone else can add it back,
556          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
557          * position in the tree.
558          */
559         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
560         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
561             !css_tryget(&mz->memcg->css))
562                 goto retry;
563 done:
564         return mz;
565 }
566
567 static struct mem_cgroup_per_node *
568 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz)
569 {
570         struct mem_cgroup_per_node *mz;
571
572         spin_lock_irq(&mctz->lock);
573         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
574         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
575         return mz;
576 }
577
578 /* Subset of node_stat_item for memcg stats */
579 static const unsigned int memcg_node_stat_items[] = {
580         NR_INACTIVE_ANON,
581         NR_ACTIVE_ANON,
582         NR_INACTIVE_FILE,
583         NR_ACTIVE_FILE,
584         NR_UNEVICTABLE,
585         NR_SLAB_RECLAIMABLE_B,
586         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
587         WORKINGSET_REFAULT_ANON,
588         WORKINGSET_REFAULT_FILE,
589         WORKINGSET_ACTIVATE_ANON,
590         WORKINGSET_ACTIVATE_FILE,
591         WORKINGSET_RESTORE_ANON,
592         WORKINGSET_RESTORE_FILE,
593         WORKINGSET_NODERECLAIM,
594         NR_ANON_MAPPED,
595         NR_FILE_MAPPED,
596         NR_FILE_PAGES,
597         NR_FILE_DIRTY,
598         NR_WRITEBACK,
599         NR_SHMEM,
600         NR_SHMEM_THPS,
601         NR_FILE_THPS,
602         NR_ANON_THPS,
603         NR_KERNEL_STACK_KB,
604         NR_PAGETABLE,
605         NR_SECONDARY_PAGETABLE,
606 #ifdef CONFIG_SWAP
607         NR_SWAPCACHE,
608 #endif
609 };
610
611 static const unsigned int memcg_stat_items[] = {
612         MEMCG_SWAP,
613         MEMCG_SOCK,
614         MEMCG_PERCPU_B,
615         MEMCG_VMALLOC,
616         MEMCG_KMEM,
617         MEMCG_ZSWAP_B,
618         MEMCG_ZSWAPPED,
619 };
620
621 #define NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS ARRAY_SIZE(memcg_node_stat_items)
622 #define MEMCG_VMSTAT_SIZE (NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS + \
623                            ARRAY_SIZE(memcg_stat_items))
624 static int8_t mem_cgroup_stats_index[MEMCG_NR_STAT] __read_mostly;
625
626 static void init_memcg_stats(void)
627 {
628         int8_t i, j = 0;
629
630         BUILD_BUG_ON(MEMCG_NR_STAT >= S8_MAX);
631
632         for (i = 0; i < NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS; ++i)
633                 mem_cgroup_stats_index[memcg_node_stat_items[i]] = ++j;
634
635         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg_stat_items); ++i)
636                 mem_cgroup_stats_index[memcg_stat_items[i]] = ++j;
637 }
638
639 static inline int memcg_stats_index(int idx)
640 {
641         return mem_cgroup_stats_index[idx] - 1;
642 }
643
644 struct lruvec_stats_percpu {
645         /* Local (CPU and cgroup) state */
646         long state[NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS];
647
648         /* Delta calculation for lockless upward propagation */
649         long state_prev[NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS];
650 };
651
652 struct lruvec_stats {
653         /* Aggregated (CPU and subtree) state */
654         long state[NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS];
655
656         /* Non-hierarchical (CPU aggregated) state */
657         long state_local[NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS];
658
659         /* Pending child counts during tree propagation */
660         long state_pending[NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS];
661 };
662
663 unsigned long lruvec_page_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx)
664 {
665         struct mem_cgroup_per_node *pn;
666         long x;
667         int i;
668
669         if (mem_cgroup_disabled())
670                 return node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), idx);
671
672         i = memcg_stats_index(idx);
673         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, idx))
674                 return 0;
675
676         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
677         x = READ_ONCE(pn->lruvec_stats->state[i]);
678 #ifdef CONFIG_SMP
679         if (x < 0)
680                 x = 0;
681 #endif
682         return x;
683 }
684
685 unsigned long lruvec_page_state_local(struct lruvec *lruvec,
686                                       enum node_stat_item idx)
687 {
688         struct mem_cgroup_per_node *pn;
689         long x;
690         int i;
691
692         if (mem_cgroup_disabled())
693                 return node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), idx);
694
695         i = memcg_stats_index(idx);
696         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, idx))
697                 return 0;
698
699         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
700         x = READ_ONCE(pn->lruvec_stats->state_local[i]);
701 #ifdef CONFIG_SMP
702         if (x < 0)
703                 x = 0;
704 #endif
705         return x;
706 }
707
708 /* Subset of vm_event_item to report for memcg event stats */
709 static const unsigned int memcg_vm_event_stat[] = {
710         PGPGIN,
711         PGPGOUT,
712         PGSCAN_KSWAPD,
713         PGSCAN_DIRECT,
714         PGSCAN_KHUGEPAGED,
715         PGSTEAL_KSWAPD,
716         PGSTEAL_DIRECT,
717         PGSTEAL_KHUGEPAGED,
718         PGFAULT,
719         PGMAJFAULT,
720         PGREFILL,
721         PGACTIVATE,
722         PGDEACTIVATE,
723         PGLAZYFREE,
724         PGLAZYFREED,
725 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_ZSWAP)
726         ZSWPIN,
727         ZSWPOUT,
728         ZSWPWB,
729 #endif
730 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
731         THP_FAULT_ALLOC,
732         THP_COLLAPSE_ALLOC,
733         THP_SWPOUT,
734         THP_SWPOUT_FALLBACK,
735 #endif
736 };
737
738 #define NR_MEMCG_EVENTS ARRAY_SIZE(memcg_vm_event_stat)
739 static int8_t mem_cgroup_events_index[NR_VM_EVENT_ITEMS] __read_mostly;
740
741 static void init_memcg_events(void)
742 {
743         int8_t i;
744
745         BUILD_BUG_ON(NR_VM_EVENT_ITEMS >= S8_MAX);
746
747         for (i = 0; i < NR_MEMCG_EVENTS; ++i)
748                 mem_cgroup_events_index[memcg_vm_event_stat[i]] = i + 1;
749 }
750
751 static inline int memcg_events_index(enum vm_event_item idx)
752 {
753         return mem_cgroup_events_index[idx] - 1;
754 }
755
756 struct memcg_vmstats_percpu {
757         /* Stats updates since the last flush */
758         unsigned int                    stats_updates;
759
760         /* Cached pointers for fast iteration in memcg_rstat_updated() */
761         struct memcg_vmstats_percpu     *parent;
762         struct memcg_vmstats            *vmstats;
763
764         /* The above should fit a single cacheline for memcg_rstat_updated() */
765
766         /* Local (CPU and cgroup) page state & events */
767         long                    state[MEMCG_VMSTAT_SIZE];
768         unsigned long           events[NR_MEMCG_EVENTS];
769
770         /* Delta calculation for lockless upward propagation */
771         long                    state_prev[MEMCG_VMSTAT_SIZE];
772         unsigned long           events_prev[NR_MEMCG_EVENTS];
773
774         /* Cgroup1: threshold notifications & softlimit tree updates */
775         unsigned long           nr_page_events;
776         unsigned long           targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
777 } ____cacheline_aligned;
778
779 struct memcg_vmstats {
780         /* Aggregated (CPU and subtree) page state & events */
781         long                    state[MEMCG_VMSTAT_SIZE];
782         unsigned long           events[NR_MEMCG_EVENTS];
783
784         /* Non-hierarchical (CPU aggregated) page state & events */
785         long                    state_local[MEMCG_VMSTAT_SIZE];
786         unsigned long           events_local[NR_MEMCG_EVENTS];
787
788         /* Pending child counts during tree propagation */
789         long                    state_pending[MEMCG_VMSTAT_SIZE];
790         unsigned long           events_pending[NR_MEMCG_EVENTS];
791
792         /* Stats updates since the last flush */
793         atomic64_t              stats_updates;
794 };
795
796 /*
797  * memcg and lruvec stats flushing
798  *
799  * Many codepaths leading to stats update or read are performance sensitive and
800  * adding stats flushing in such codepaths is not desirable. So, to optimize the
801  * flushing the kernel does:
802  *
803  * 1) Periodically and asynchronously flush the stats every 2 seconds to not let
804  *    rstat update tree grow unbounded.
805  *
806  * 2) Flush the stats synchronously on reader side only when there are more than
807  *    (MEMCG_CHARGE_BATCH * nr_cpus) update events. Though this optimization
808  *    will let stats be out of sync by atmost (MEMCG_CHARGE_BATCH * nr_cpus) but
809  *    only for 2 seconds due to (1).
810  */
811 static void flush_memcg_stats_dwork(struct work_struct *w);
812 static DECLARE_DEFERRABLE_WORK(stats_flush_dwork, flush_memcg_stats_dwork);
813 static u64 flush_last_time;
814
815 #define FLUSH_TIME (2UL*HZ)
816
817 /*
818  * Accessors to ensure that preemption is disabled on PREEMPT_RT because it can
819  * not rely on this as part of an acquired spinlock_t lock. These functions are
820  * never used in hardirq context on PREEMPT_RT and therefore disabling preemtion
821  * is sufficient.
822  */
823 static void memcg_stats_lock(void)
824 {
825         preempt_disable_nested();
826         VM_WARN_ON_IRQS_ENABLED();
827 }
828
829 static void __memcg_stats_lock(void)
830 {
831         preempt_disable_nested();
832 }
833
834 static void memcg_stats_unlock(void)
835 {
836         preempt_enable_nested();
837 }
838
839
840 static bool memcg_vmstats_needs_flush(struct memcg_vmstats *vmstats)
841 {
842         return atomic64_read(&vmstats->stats_updates) >
843                 MEMCG_CHARGE_BATCH * num_online_cpus();
844 }
845
846 static inline void memcg_rstat_updated(struct mem_cgroup *memcg, int val)
847 {
848         struct memcg_vmstats_percpu *statc;
849         int cpu = smp_processor_id();
850         unsigned int stats_updates;
851
852         if (!val)
853                 return;
854
855         cgroup_rstat_updated(memcg->css.cgroup, cpu);
856         statc = this_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu);
857         for (; statc; statc = statc->parent) {
858                 stats_updates = READ_ONCE(statc->stats_updates) + abs(val);
859                 WRITE_ONCE(statc->stats_updates, stats_updates);
860                 if (stats_updates < MEMCG_CHARGE_BATCH)
861                         continue;
862
863                 /*
864                  * If @memcg is already flush-able, increasing stats_updates is
865                  * redundant. Avoid the overhead of the atomic update.
866                  */
867                 if (!memcg_vmstats_needs_flush(statc->vmstats))
868                         atomic64_add(stats_updates,
869                                      &statc->vmstats->stats_updates);
870                 WRITE_ONCE(statc->stats_updates, 0);
871         }
872 }
873
874 static void do_flush_stats(struct mem_cgroup *memcg)
875 {
876         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
877                 WRITE_ONCE(flush_last_time, jiffies_64);
878
879         cgroup_rstat_flush(memcg->css.cgroup);
880 }
881
882 /*
883  * mem_cgroup_flush_stats - flush the stats of a memory cgroup subtree
884  * @memcg: root of the subtree to flush
885  *
886  * Flushing is serialized by the underlying global rstat lock. There is also a
887  * minimum amount of work to be done even if there are no stat updates to flush.
888  * Hence, we only flush the stats if the updates delta exceeds a threshold. This
889  * avoids unnecessary work and contention on the underlying lock.
890  */
891 void mem_cgroup_flush_stats(struct mem_cgroup *memcg)
892 {
893         if (mem_cgroup_disabled())
894                 return;
895
896         if (!memcg)
897                 memcg = root_mem_cgroup;
898
899         if (memcg_vmstats_needs_flush(memcg->vmstats))
900                 do_flush_stats(memcg);
901 }
902
903 void mem_cgroup_flush_stats_ratelimited(struct mem_cgroup *memcg)
904 {
905         /* Only flush if the periodic flusher is one full cycle late */
906         if (time_after64(jiffies_64, READ_ONCE(flush_last_time) + 2*FLUSH_TIME))
907                 mem_cgroup_flush_stats(memcg);
908 }
909
910 static void flush_memcg_stats_dwork(struct work_struct *w)
911 {
912         /*
913          * Deliberately ignore memcg_vmstats_needs_flush() here so that flushing
914          * in latency-sensitive paths is as cheap as possible.
915          */
916         do_flush_stats(root_mem_cgroup);
917         queue_delayed_work(system_unbound_wq, &stats_flush_dwork, FLUSH_TIME);
918 }
919
920 unsigned long memcg_page_state(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
921 {
922         long x;
923         int i = memcg_stats_index(idx);
924
925         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, idx))
926                 return 0;
927
928         x = READ_ONCE(memcg->vmstats->state[i]);
929 #ifdef CONFIG_SMP
930         if (x < 0)
931                 x = 0;
932 #endif
933         return x;
934 }
935
936 static int memcg_page_state_unit(int item);
937
938 /*
939  * Normalize the value passed into memcg_rstat_updated() to be in pages. Round
940  * up non-zero sub-page updates to 1 page as zero page updates are ignored.
941  */
942 static int memcg_state_val_in_pages(int idx, int val)
943 {
944         int unit = memcg_page_state_unit(idx);
945
946         if (!val || unit == PAGE_SIZE)
947                 return val;
948         else
949                 return max(val * unit / PAGE_SIZE, 1UL);
950 }
951
952 /**
953  * __mod_memcg_state - update cgroup memory statistics
954  * @memcg: the memory cgroup
955  * @idx: the stat item - can be enum memcg_stat_item or enum node_stat_item
956  * @val: delta to add to the counter, can be negative
957  */
958 void __mod_memcg_state(struct mem_cgroup *memcg, enum memcg_stat_item idx,
959                        int val)
960 {
961         int i = memcg_stats_index(idx);
962
963         if (mem_cgroup_disabled())
964                 return;
965
966         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, idx))
967                 return;
968
969         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->state[i], val);
970         memcg_rstat_updated(memcg, memcg_state_val_in_pages(idx, val));
971 }
972
973 /* idx can be of type enum memcg_stat_item or node_stat_item. */
974 static unsigned long memcg_page_state_local(struct mem_cgroup *memcg, int idx)
975 {
976         long x;
977         int i = memcg_stats_index(idx);
978
979         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, idx))
980                 return 0;
981
982         x = READ_ONCE(memcg->vmstats->state_local[i]);
983 #ifdef CONFIG_SMP
984         if (x < 0)
985                 x = 0;
986 #endif
987         return x;
988 }
989
990 static void __mod_memcg_lruvec_state(struct lruvec *lruvec,
991                                      enum node_stat_item idx,
992                                      int val)
993 {
994         struct mem_cgroup_per_node *pn;
995         struct mem_cgroup *memcg;
996         int i = memcg_stats_index(idx);
997
998         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, idx))
999                 return;
1000
1001         pn = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1002         memcg = pn->memcg;
1003
1004         /*
1005          * The caller from rmap relies on disabled preemption because they never
1006          * update their counter from in-interrupt context. For these two
1007          * counters we check that the update is never performed from an
1008          * interrupt context while other caller need to have disabled interrupt.
1009          */
1010         __memcg_stats_lock();
1011         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_VM)) {
1012                 switch (idx) {
1013                 case NR_ANON_MAPPED:
1014                 case NR_FILE_MAPPED:
1015                 case NR_ANON_THPS:
1016                         WARN_ON_ONCE(!in_task());
1017                         break;
1018                 default:
1019                         VM_WARN_ON_IRQS_ENABLED();
1020                 }
1021         }
1022
1023         /* Update memcg */
1024         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->state[i], val);
1025
1026         /* Update lruvec */
1027         __this_cpu_add(pn->lruvec_stats_percpu->state[i], val);
1028
1029         memcg_rstat_updated(memcg, memcg_state_val_in_pages(idx, val));
1030         memcg_stats_unlock();
1031 }
1032
1033 /**
1034  * __mod_lruvec_state - update lruvec memory statistics
1035  * @lruvec: the lruvec
1036  * @idx: the stat item
1037  * @val: delta to add to the counter, can be negative
1038  *
1039  * The lruvec is the intersection of the NUMA node and a cgroup. This
1040  * function updates the all three counters that are affected by a
1041  * change of state at this level: per-node, per-cgroup, per-lruvec.
1042  */
1043 void __mod_lruvec_state(struct lruvec *lruvec, enum node_stat_item idx,
1044                         int val)
1045 {
1046         /* Update node */
1047         __mod_node_page_state(lruvec_pgdat(lruvec), idx, val);
1048
1049         /* Update memcg and lruvec */
1050         if (!mem_cgroup_disabled())
1051                 __mod_memcg_lruvec_state(lruvec, idx, val);
1052 }
1053
1054 void __lruvec_stat_mod_folio(struct folio *folio, enum node_stat_item idx,
1055                              int val)
1056 {
1057         struct mem_cgroup *memcg;
1058         pg_data_t *pgdat = folio_pgdat(folio);
1059         struct lruvec *lruvec;
1060
1061         rcu_read_lock();
1062         memcg = folio_memcg(folio);
1063         /* Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the node */
1064         if (!memcg) {
1065                 rcu_read_unlock();
1066                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
1067                 return;
1068         }
1069
1070         lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
1071         __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
1072         rcu_read_unlock();
1073 }
1074 EXPORT_SYMBOL(__lruvec_stat_mod_folio);
1075
1076 void __mod_lruvec_kmem_state(void *p, enum node_stat_item idx, int val)
1077 {
1078         pg_data_t *pgdat = page_pgdat(virt_to_page(p));
1079         struct mem_cgroup *memcg;
1080         struct lruvec *lruvec;
1081
1082         rcu_read_lock();
1083         memcg = mem_cgroup_from_slab_obj(p);
1084
1085         /*
1086          * Untracked pages have no memcg, no lruvec. Update only the
1087          * node. If we reparent the slab objects to the root memcg,
1088          * when we free the slab object, we need to update the per-memcg
1089          * vmstats to keep it correct for the root memcg.
1090          */
1091         if (!memcg) {
1092                 __mod_node_page_state(pgdat, idx, val);
1093         } else {
1094                 lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
1095                 __mod_lruvec_state(lruvec, idx, val);
1096         }
1097         rcu_read_unlock();
1098 }
1099
1100 /**
1101  * __count_memcg_events - account VM events in a cgroup
1102  * @memcg: the memory cgroup
1103  * @idx: the event item
1104  * @count: the number of events that occurred
1105  */
1106 void __count_memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, enum vm_event_item idx,
1107                           unsigned long count)
1108 {
1109         int i = memcg_events_index(idx);
1110
1111         if (mem_cgroup_disabled())
1112                 return;
1113
1114         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, idx))
1115                 return;
1116
1117         memcg_stats_lock();
1118         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->events[i], count);
1119         memcg_rstat_updated(memcg, count);
1120         memcg_stats_unlock();
1121 }
1122
1123 static unsigned long memcg_events(struct mem_cgroup *memcg, int event)
1124 {
1125         int i = memcg_events_index(event);
1126
1127         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, event))
1128                 return 0;
1129
1130         return READ_ONCE(memcg->vmstats->events[i]);
1131 }
1132
1133 static unsigned long memcg_events_local(struct mem_cgroup *memcg, int event)
1134 {
1135         int i = memcg_events_index(event);
1136
1137         if (WARN_ONCE(i < 0, "%s: missing stat item %d\n", __func__, event))
1138                 return 0;
1139
1140         return READ_ONCE(memcg->vmstats->events_local[i]);
1141 }
1142
1143 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
1144                                          int nr_pages)
1145 {
1146         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
1147         if (nr_pages > 0)
1148                 __count_memcg_events(memcg, PGPGIN, 1);
1149         else {
1150                 __count_memcg_events(memcg, PGPGOUT, 1);
1151                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
1152         }
1153
1154         __this_cpu_add(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, nr_pages);
1155 }
1156
1157 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
1158                                        enum mem_cgroup_events_target target)
1159 {
1160         unsigned long val, next;
1161
1162         val = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->nr_page_events);
1163         next = __this_cpu_read(memcg->vmstats_percpu->targets[target]);
1164         /* from time_after() in jiffies.h */
1165         if ((long)(next - val) < 0) {
1166                 switch (target) {
1167                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
1168                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
1169                         break;
1170                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
1171                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
1172                         break;
1173                 default:
1174                         break;
1175                 }
1176                 __this_cpu_write(memcg->vmstats_percpu->targets[target], next);
1177                 return true;
1178         }
1179         return false;
1180 }
1181
1182 /*
1183  * Check events in order.
1184  *
1185  */
1186 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, int nid)
1187 {
1188         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT))
1189                 return;
1190
1191         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
1192         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1193                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
1194                 bool do_softlimit;
1195
1196                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1197                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
1198                 mem_cgroup_threshold(memcg);
1199                 if (unlikely(do_softlimit))
1200                         mem_cgroup_update_tree(memcg, nid);
1201         }
1202 }
1203
1204 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1205 {
1206         /*
1207          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1208          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1209          * So this can be called with p == NULL.
1210          */
1211         if (unlikely(!p))
1212                 return NULL;
1213
1214         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
1215 }
1216 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_from_task);
1217
1218 static __always_inline struct mem_cgroup *active_memcg(void)
1219 {
1220         if (!in_task())
1221                 return this_cpu_read(int_active_memcg);
1222         else
1223                 return current->active_memcg;
1224 }
1225
1226 /**
1227  * get_mem_cgroup_from_mm: Obtain a reference on given mm_struct's memcg.
1228  * @mm: mm from which memcg should be extracted. It can be NULL.
1229  *
1230  * Obtain a reference on mm->memcg and returns it if successful. If mm
1231  * is NULL, then the memcg is chosen as follows:
1232  * 1) The active memcg, if set.
1233  * 2) current->mm->memcg, if available
1234  * 3) root memcg
1235  * If mem_cgroup is disabled, NULL is returned.
1236  */
1237 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1238 {
1239         struct mem_cgroup *memcg;
1240
1241         if (mem_cgroup_disabled())
1242                 return NULL;
1243
1244         /*
1245          * Page cache insertions can happen without an
1246          * actual mm context, e.g. during disk probing
1247          * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
1248          *
1249          * No need to css_get on root memcg as the reference
1250          * counting is disabled on the root level in the
1251          * cgroup core. See CSS_NO_REF.
1252          */
1253         if (unlikely(!mm)) {
1254                 memcg = active_memcg();
1255                 if (unlikely(memcg)) {
1256                         /* remote memcg must hold a ref */
1257                         css_get(&memcg->css);
1258                         return memcg;
1259                 }
1260                 mm = current->mm;
1261                 if (unlikely(!mm))
1262                         return root_mem_cgroup;
1263         }
1264
1265         rcu_read_lock();
1266         do {
1267                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1268                 if (unlikely(!memcg))
1269                         memcg = root_mem_cgroup;
1270         } while (!css_tryget(&memcg->css));
1271         rcu_read_unlock();
1272         return memcg;
1273 }
1274 EXPORT_SYMBOL(get_mem_cgroup_from_mm);
1275
1276 /**
1277  * get_mem_cgroup_from_current - Obtain a reference on current task's memcg.
1278  */
1279 struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_current(void)
1280 {
1281         struct mem_cgroup *memcg;
1282
1283         if (mem_cgroup_disabled())
1284                 return NULL;
1285
1286 again:
1287         rcu_read_lock();
1288         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
1289         if (!css_tryget(&memcg->css)) {
1290                 rcu_read_unlock();
1291                 goto again;
1292         }
1293         rcu_read_unlock();
1294         return memcg;
1295 }
1296
1297 /**
1298  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1299  * @root: hierarchy root
1300  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1301  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1302  *
1303  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1304  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1305  *
1306  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1307  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1308  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1309  *
1310  * Reclaimers can specify a node in @reclaim to divide up the memcgs
1311  * in the hierarchy among all concurrent reclaimers operating on the
1312  * same node.
1313  */
1314 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1315                                    struct mem_cgroup *prev,
1316                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1317 {
1318         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1319         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1320         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1321         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1322
1323         if (mem_cgroup_disabled())
1324                 return NULL;
1325
1326         if (!root)
1327                 root = root_mem_cgroup;
1328
1329         rcu_read_lock();
1330
1331         if (reclaim) {
1332                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
1333
1334                 mz = root->nodeinfo[reclaim->pgdat->node_id];
1335                 iter = &mz->iter;
1336
1337                 /*
1338                  * On start, join the current reclaim iteration cycle.
1339                  * Exit when a concurrent walker completes it.
1340                  */
1341                 if (!prev)
1342                         reclaim->generation = iter->generation;
1343                 else if (reclaim->generation != iter->generation)
1344                         goto out_unlock;
1345
1346                 while (1) {
1347                         pos = READ_ONCE(iter->position);
1348                         if (!pos || css_tryget(&pos->css))
1349                                 break;
1350                         /*
1351                          * css reference reached zero, so iter->position will
1352                          * be cleared by ->css_released. However, we should not
1353                          * rely on this happening soon, because ->css_released
1354                          * is called from a work queue, and by busy-waiting we
1355                          * might block it. So we clear iter->position right
1356                          * away.
1357                          */
1358                         (void)cmpxchg(&iter->position, pos, NULL);
1359                 }
1360         } else if (prev) {
1361                 pos = prev;
1362         }
1363
1364         if (pos)
1365                 css = &pos->css;
1366
1367         for (;;) {
1368                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1369                 if (!css) {
1370                         /*
1371                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1372                          * new one might jump in right at the end of
1373                          * the hierarchy - make sure they see at least
1374                          * one group and restart from the beginning.
1375                          */
1376                         if (!prev)
1377                                 continue;
1378                         break;
1379                 }
1380
1381                 /*
1382                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1383                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1384                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1385                  */
1386                 if (css == &root->css || css_tryget(css)) {
1387                         memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1388                         break;
1389                 }
1390         }
1391
1392         if (reclaim) {
1393                 /*
1394                  * The position could have already been updated by a competing
1395                  * thread, so check that the value hasn't changed since we read
1396                  * it to avoid reclaiming from the same cgroup twice.
1397                  */
1398                 (void)cmpxchg(&iter->position, pos, memcg);
1399
1400                 if (pos)
1401                         css_put(&pos->css);
1402
1403                 if (!memcg)
1404                         iter->generation++;
1405         }
1406
1407 out_unlock:
1408         rcu_read_unlock();
1409         if (prev && prev != root)
1410                 css_put(&prev->css);
1411
1412         return memcg;
1413 }
1414
1415 /**
1416  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1417  * @root: hierarchy root
1418  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1419  */
1420 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1421                            struct mem_cgroup *prev)
1422 {
1423         if (!root)
1424                 root = root_mem_cgroup;
1425         if (prev && prev != root)
1426                 css_put(&prev->css);
1427 }
1428
1429 static void __invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *from,
1430                                         struct mem_cgroup *dead_memcg)
1431 {
1432         struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter;
1433         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1434         int nid;
1435
1436         for_each_node(nid) {
1437                 mz = from->nodeinfo[nid];
1438                 iter = &mz->iter;
1439                 cmpxchg(&iter->position, dead_memcg, NULL);
1440         }
1441 }
1442
1443 static void invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *dead_memcg)
1444 {
1445         struct mem_cgroup *memcg = dead_memcg;
1446         struct mem_cgroup *last;
1447
1448         do {
1449                 __invalidate_reclaim_iterators(memcg, dead_memcg);
1450                 last = memcg;
1451         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
1452
1453         /*
1454          * When cgroup1 non-hierarchy mode is used,
1455          * parent_mem_cgroup() does not walk all the way up to the
1456          * cgroup root (root_mem_cgroup). So we have to handle
1457          * dead_memcg from cgroup root separately.
1458          */
1459         if (!mem_cgroup_is_root(last))
1460                 __invalidate_reclaim_iterators(root_mem_cgroup,
1461                                                 dead_memcg);
1462 }
1463
1464 /**
1465  * mem_cgroup_scan_tasks - iterate over tasks of a memory cgroup hierarchy
1466  * @memcg: hierarchy root
1467  * @fn: function to call for each task
1468  * @arg: argument passed to @fn
1469  *
1470  * This function iterates over tasks attached to @memcg or to any of its
1471  * descendants and calls @fn for each task. If @fn returns a non-zero
1472  * value, the function breaks the iteration loop. Otherwise, it will iterate
1473  * over all tasks and return 0.
1474  *
1475  * This function must not be called for the root memory cgroup.
1476  */
1477 void mem_cgroup_scan_tasks(struct mem_cgroup *memcg,
1478                            int (*fn)(struct task_struct *, void *), void *arg)
1479 {
1480         struct mem_cgroup *iter;
1481         int ret = 0;
1482
1483         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
1484
1485         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1486                 struct css_task_iter it;
1487                 struct task_struct *task;
1488
1489                 css_task_iter_start(&iter->css, CSS_TASK_ITER_PROCS, &it);
1490                 while (!ret && (task = css_task_iter_next(&it)))
1491                         ret = fn(task, arg);
1492                 css_task_iter_end(&it);
1493                 if (ret) {
1494                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1495                         break;
1496                 }
1497         }
1498 }
1499
1500 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
1501 void lruvec_memcg_debug(struct lruvec *lruvec, struct folio *folio)
1502 {
1503         struct mem_cgroup *memcg;
1504
1505         if (mem_cgroup_disabled())
1506                 return;
1507
1508         memcg = folio_memcg(folio);
1509
1510         if (!memcg)
1511                 VM_BUG_ON_FOLIO(!mem_cgroup_is_root(lruvec_memcg(lruvec)), folio);
1512         else
1513                 VM_BUG_ON_FOLIO(lruvec_memcg(lruvec) != memcg, folio);
1514 }
1515 #endif
1516
1517 /**
1518  * folio_lruvec_lock - Lock the lruvec for a folio.
1519  * @folio: Pointer to the folio.
1520  *
1521  * These functions are safe to use under any of the following conditions:
1522  * - folio locked
1523  * - folio_test_lru false
1524  * - folio_memcg_lock()
1525  * - folio frozen (refcount of 0)
1526  *
1527  * Return: The lruvec this folio is on with its lock held.
1528  */
1529 struct lruvec *folio_lruvec_lock(struct folio *folio)
1530 {
1531         struct lruvec *lruvec = folio_lruvec(folio);
1532
1533         spin_lock(&lruvec->lru_lock);
1534         lruvec_memcg_debug(lruvec, folio);
1535
1536         return lruvec;
1537 }
1538
1539 /**
1540  * folio_lruvec_lock_irq - Lock the lruvec for a folio.
1541  * @folio: Pointer to the folio.
1542  *
1543  * These functions are safe to use under any of the following conditions:
1544  * - folio locked
1545  * - folio_test_lru false
1546  * - folio_memcg_lock()
1547  * - folio frozen (refcount of 0)
1548  *
1549  * Return: The lruvec this folio is on with its lock held and interrupts
1550  * disabled.
1551  */
1552 struct lruvec *folio_lruvec_lock_irq(struct folio *folio)
1553 {
1554         struct lruvec *lruvec = folio_lruvec(folio);
1555
1556         spin_lock_irq(&lruvec->lru_lock);
1557         lruvec_memcg_debug(lruvec, folio);
1558
1559         return lruvec;
1560 }
1561
1562 /**
1563  * folio_lruvec_lock_irqsave - Lock the lruvec for a folio.
1564  * @folio: Pointer to the folio.
1565  * @flags: Pointer to irqsave flags.
1566  *
1567  * These functions are safe to use under any of the following conditions:
1568  * - folio locked
1569  * - folio_test_lru false
1570  * - folio_memcg_lock()
1571  * - folio frozen (refcount of 0)
1572  *
1573  * Return: The lruvec this folio is on with its lock held and interrupts
1574  * disabled.
1575  */
1576 struct lruvec *folio_lruvec_lock_irqsave(struct folio *folio,
1577                 unsigned long *flags)
1578 {
1579         struct lruvec *lruvec = folio_lruvec(folio);
1580
1581         spin_lock_irqsave(&lruvec->lru_lock, *flags);
1582         lruvec_memcg_debug(lruvec, folio);
1583
1584         return lruvec;
1585 }
1586
1587 /**
1588  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1589  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1590  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1591  * @zid: zone id of the accounted pages
1592  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1593  *
1594  * This function must be called under lru_lock, just before a page is added
1595  * to or just after a page is removed from an lru list.
1596  */
1597 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1598                                 int zid, int nr_pages)
1599 {
1600         struct mem_cgroup_per_node *mz;
1601         unsigned long *lru_size;
1602         long size;
1603
1604         if (mem_cgroup_disabled())
1605                 return;
1606
1607         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_node, lruvec);
1608         lru_size = &mz->lru_zone_size[zid][lru];
1609
1610         if (nr_pages < 0)
1611                 *lru_size += nr_pages;
1612
1613         size = *lru_size;
1614         if (WARN_ONCE(size < 0,
1615                 "%s(%p, %d, %d): lru_size %ld\n",
1616                 __func__, lruvec, lru, nr_pages, size)) {
1617                 VM_BUG_ON(1);
1618                 *lru_size = 0;
1619         }
1620
1621         if (nr_pages > 0)
1622                 *lru_size += nr_pages;
1623 }
1624
1625 /**
1626  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1627  * @memcg: the memory cgroup
1628  *
1629  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1630  * pages.
1631  */
1632 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1633 {
1634         unsigned long margin = 0;
1635         unsigned long count;
1636         unsigned long limit;
1637
1638         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1639         limit = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1640         if (count < limit)
1641                 margin = limit - count;
1642
1643         if (do_memsw_account()) {
1644                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1645                 limit = READ_ONCE(memcg->memsw.max);
1646                 if (count < limit)
1647                         margin = min(margin, limit - count);
1648                 else
1649                         margin = 0;
1650         }
1651
1652         return margin;
1653 }
1654
1655 /*
1656  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1657  *
1658  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1659  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1660  * caused by "move".
1661  */
1662 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1663 {
1664         struct mem_cgroup *from;
1665         struct mem_cgroup *to;
1666         bool ret = false;
1667         /*
1668          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1669          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1670          */
1671         spin_lock(&mc.lock);
1672         from = mc.from;
1673         to = mc.to;
1674         if (!from)
1675                 goto unlock;
1676
1677         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1678                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1679 unlock:
1680         spin_unlock(&mc.lock);
1681         return ret;
1682 }
1683
1684 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1685 {
1686         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1687                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1688                         DEFINE_WAIT(wait);
1689                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1690                         /* moving charge context might have finished. */
1691                         if (mc.moving_task)
1692                                 schedule();
1693                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1694                         return true;
1695                 }
1696         }
1697         return false;
1698 }
1699
1700 struct memory_stat {
1701         const char *name;
1702         unsigned int idx;
1703 };
1704
1705 static const struct memory_stat memory_stats[] = {
1706         { "anon",                       NR_ANON_MAPPED                  },
1707         { "file",                       NR_FILE_PAGES                   },
1708         { "kernel",                     MEMCG_KMEM                      },
1709         { "kernel_stack",               NR_KERNEL_STACK_KB              },
1710         { "pagetables",                 NR_PAGETABLE                    },
1711         { "sec_pagetables",             NR_SECONDARY_PAGETABLE          },
1712         { "percpu",                     MEMCG_PERCPU_B                  },
1713         { "sock",                       MEMCG_SOCK                      },
1714         { "vmalloc",                    MEMCG_VMALLOC                   },
1715         { "shmem",                      NR_SHMEM                        },
1716 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_ZSWAP)
1717         { "zswap",                      MEMCG_ZSWAP_B                   },
1718         { "zswapped",                   MEMCG_ZSWAPPED                  },
1719 #endif
1720         { "file_mapped",                NR_FILE_MAPPED                  },
1721         { "file_dirty",                 NR_FILE_DIRTY                   },
1722         { "file_writeback",             NR_WRITEBACK                    },
1723 #ifdef CONFIG_SWAP
1724         { "swapcached",                 NR_SWAPCACHE                    },
1725 #endif
1726 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
1727         { "anon_thp",                   NR_ANON_THPS                    },
1728         { "file_thp",                   NR_FILE_THPS                    },
1729         { "shmem_thp",                  NR_SHMEM_THPS                   },
1730 #endif
1731         { "inactive_anon",              NR_INACTIVE_ANON                },
1732         { "active_anon",                NR_ACTIVE_ANON                  },
1733         { "inactive_file",              NR_INACTIVE_FILE                },
1734         { "active_file",                NR_ACTIVE_FILE                  },
1735         { "unevictable",                NR_UNEVICTABLE                  },
1736         { "slab_reclaimable",           NR_SLAB_RECLAIMABLE_B           },
1737         { "slab_unreclaimable",         NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B         },
1738
1739         /* The memory events */
1740         { "workingset_refault_anon",    WORKINGSET_REFAULT_ANON         },
1741         { "workingset_refault_file",    WORKINGSET_REFAULT_FILE         },
1742         { "workingset_activate_anon",   WORKINGSET_ACTIVATE_ANON        },
1743         { "workingset_activate_file",   WORKINGSET_ACTIVATE_FILE        },
1744         { "workingset_restore_anon",    WORKINGSET_RESTORE_ANON         },
1745         { "workingset_restore_file",    WORKINGSET_RESTORE_FILE         },
1746         { "workingset_nodereclaim",     WORKINGSET_NODERECLAIM          },
1747 };
1748
1749 /* The actual unit of the state item, not the same as the output unit */
1750 static int memcg_page_state_unit(int item)
1751 {
1752         switch (item) {
1753         case MEMCG_PERCPU_B:
1754         case MEMCG_ZSWAP_B:
1755         case NR_SLAB_RECLAIMABLE_B:
1756         case NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B:
1757                 return 1;
1758         case NR_KERNEL_STACK_KB:
1759                 return SZ_1K;
1760         default:
1761                 return PAGE_SIZE;
1762         }
1763 }
1764
1765 /* Translate stat items to the correct unit for memory.stat output */
1766 static int memcg_page_state_output_unit(int item)
1767 {
1768         /*
1769          * Workingset state is actually in pages, but we export it to userspace
1770          * as a scalar count of events, so special case it here.
1771          */
1772         switch (item) {
1773         case WORKINGSET_REFAULT_ANON:
1774         case WORKINGSET_REFAULT_FILE:
1775         case WORKINGSET_ACTIVATE_ANON:
1776         case WORKINGSET_ACTIVATE_FILE:
1777         case WORKINGSET_RESTORE_ANON:
1778         case WORKINGSET_RESTORE_FILE:
1779         case WORKINGSET_NODERECLAIM:
1780                 return 1;
1781         default:
1782                 return memcg_page_state_unit(item);
1783         }
1784 }
1785
1786 static inline unsigned long memcg_page_state_output(struct mem_cgroup *memcg,
1787                                                     int item)
1788 {
1789         return memcg_page_state(memcg, item) *
1790                 memcg_page_state_output_unit(item);
1791 }
1792
1793 static inline unsigned long memcg_page_state_local_output(
1794                 struct mem_cgroup *memcg, int item)
1795 {
1796         return memcg_page_state_local(memcg, item) *
1797                 memcg_page_state_output_unit(item);
1798 }
1799
1800 static void memcg_stat_format(struct mem_cgroup *memcg, struct seq_buf *s)
1801 {
1802         int i;
1803
1804         /*
1805          * Provide statistics on the state of the memory subsystem as
1806          * well as cumulative event counters that show past behavior.
1807          *
1808          * This list is ordered following a combination of these gradients:
1809          * 1) generic big picture -> specifics and details
1810          * 2) reflecting userspace activity -> reflecting kernel heuristics
1811          *
1812          * Current memory state:
1813          */
1814         mem_cgroup_flush_stats(memcg);
1815
1816         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memory_stats); i++) {
1817                 u64 size;
1818
1819                 size = memcg_page_state_output(memcg, memory_stats[i].idx);
1820                 seq_buf_printf(s, "%s %llu\n", memory_stats[i].name, size);
1821
1822                 if (unlikely(memory_stats[i].idx == NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B)) {
1823                         size += memcg_page_state_output(memcg,
1824                                                         NR_SLAB_RECLAIMABLE_B);
1825                         seq_buf_printf(s, "slab %llu\n", size);
1826                 }
1827         }
1828
1829         /* Accumulated memory events */
1830         seq_buf_printf(s, "pgscan %lu\n",
1831                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KSWAPD) +
1832                        memcg_events(memcg, PGSCAN_DIRECT) +
1833                        memcg_events(memcg, PGSCAN_KHUGEPAGED));
1834         seq_buf_printf(s, "pgsteal %lu\n",
1835                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KSWAPD) +
1836                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_DIRECT) +
1837                        memcg_events(memcg, PGSTEAL_KHUGEPAGED));
1838
1839         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg_vm_event_stat); i++) {
1840                 if (memcg_vm_event_stat[i] == PGPGIN ||
1841                     memcg_vm_event_stat[i] == PGPGOUT)
1842                         continue;
1843
1844                 seq_buf_printf(s, "%s %lu\n",
1845                                vm_event_name(memcg_vm_event_stat[i]),
1846                                memcg_events(memcg, memcg_vm_event_stat[i]));
1847         }
1848
1849         /* The above should easily fit into one page */
1850         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(s));
1851 }
1852
1853 static void memcg1_stat_format(struct mem_cgroup *memcg, struct seq_buf *s);
1854
1855 static void memory_stat_format(struct mem_cgroup *memcg, struct seq_buf *s)
1856 {
1857         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1858                 memcg_stat_format(memcg, s);
1859         else
1860                 memcg1_stat_format(memcg, s);
1861         WARN_ON_ONCE(seq_buf_has_overflowed(s));
1862 }
1863
1864 /**
1865  * mem_cgroup_print_oom_context: Print OOM information relevant to
1866  * memory controller.
1867  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1868  * @p: Task that is going to be killed
1869  *
1870  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1871  * enabled
1872  */
1873 void mem_cgroup_print_oom_context(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1874 {
1875         rcu_read_lock();
1876
1877         if (memcg) {
1878                 pr_cont(",oom_memcg=");
1879                 pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1880         } else
1881                 pr_cont(",global_oom");
1882         if (p) {
1883                 pr_cont(",task_memcg=");
1884                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1885         }
1886         rcu_read_unlock();
1887 }
1888
1889 /**
1890  * mem_cgroup_print_oom_meminfo: Print OOM memory information relevant to
1891  * memory controller.
1892  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1893  */
1894 void mem_cgroup_print_oom_meminfo(struct mem_cgroup *memcg)
1895 {
1896         /* Use static buffer, for the caller is holding oom_lock. */
1897         static char buf[PAGE_SIZE];
1898         struct seq_buf s;
1899
1900         lockdep_assert_held(&oom_lock);
1901
1902         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1903                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1904                 K((u64)READ_ONCE(memcg->memory.max)), memcg->memory.failcnt);
1905         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
1906                 pr_info("swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1907                         K((u64)page_counter_read(&memcg->swap)),
1908                         K((u64)READ_ONCE(memcg->swap.max)), memcg->swap.failcnt);
1909         else {
1910                 pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1911                         K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1912                         K((u64)memcg->memsw.max), memcg->memsw.failcnt);
1913                 pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1914                         K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1915                         K((u64)memcg->kmem.max), memcg->kmem.failcnt);
1916         }
1917
1918         pr_info("Memory cgroup stats for ");
1919         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1920         pr_cont(":");
1921         seq_buf_init(&s, buf, sizeof(buf));
1922         memory_stat_format(memcg, &s);
1923         seq_buf_do_printk(&s, KERN_INFO);
1924 }
1925
1926 /*
1927  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1928  */
1929 unsigned long mem_cgroup_get_max(struct mem_cgroup *memcg)
1930 {
1931         unsigned long max = READ_ONCE(memcg->memory.max);
1932
1933         if (do_memsw_account()) {
1934                 if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1935                         /* Calculate swap excess capacity from memsw limit */
1936                         unsigned long swap = READ_ONCE(memcg->memsw.max) - max;
1937
1938                         max += min(swap, (unsigned long)total_swap_pages);
1939                 }
1940         } else {
1941                 if (mem_cgroup_swappiness(memcg))
1942                         max += min(READ_ONCE(memcg->swap.max),
1943                                    (unsigned long)total_swap_pages);
1944         }
1945         return max;
1946 }
1947
1948 unsigned long mem_cgroup_size(struct mem_cgroup *memcg)
1949 {
1950         return page_counter_read(&memcg->memory);
1951 }
1952
1953 static bool mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1954                                      int order)
1955 {
1956         struct oom_control oc = {
1957                 .zonelist = NULL,
1958                 .nodemask = NULL,
1959                 .memcg = memcg,
1960                 .gfp_mask = gfp_mask,
1961                 .order = order,
1962         };
1963         bool ret = true;
1964
1965         if (mutex_lock_killable(&oom_lock))
1966                 return true;
1967
1968         if (mem_cgroup_margin(memcg) >= (1 << order))
1969                 goto unlock;
1970
1971         /*
1972          * A few threads which were not waiting at mutex_lock_killable() can
1973          * fail to bail out. Therefore, check again after holding oom_lock.
1974          */
1975         ret = task_is_dying() || out_of_memory(&oc);
1976
1977 unlock:
1978         mutex_unlock(&oom_lock);
1979         return ret;
1980 }
1981
1982 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1983                                    pg_data_t *pgdat,
1984                                    gfp_t gfp_mask,
1985                                    unsigned long *total_scanned)
1986 {
1987         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1988         int total = 0;
1989         int loop = 0;
1990         unsigned long excess;
1991         unsigned long nr_scanned;
1992         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1993                 .pgdat = pgdat,
1994         };
1995
1996         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1997
1998         while (1) {
1999                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
2000                 if (!victim) {
2001                         loop++;
2002                         if (loop >= 2) {
2003                                 /*
2004                                  * If we have not been able to reclaim
2005                                  * anything, it might because there are
2006                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
2007                                  */
2008                                 if (!total)
2009                                         break;
2010                                 /*
2011                                  * We want to do more targeted reclaim.
2012                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
2013                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
2014                                  * coming back to reclaim from this cgroup
2015                                  */
2016                                 if (total >= (excess >> 2) ||
2017                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
2018                                         break;
2019                         }
2020                         continue;
2021                 }
2022                 total += mem_cgroup_shrink_node(victim, gfp_mask, false,
2023                                         pgdat, &nr_scanned);
2024                 *total_scanned += nr_scanned;
2025                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
2026                         break;
2027         }
2028         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
2029         return total;
2030 }
2031
2032 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2033 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
2034         .name = "memcg_oom_lock",
2035 };
2036 #endif
2037
2038 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
2039
2040 /*
2041  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
2042  * If someone is running, return false.
2043  */
2044 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
2045 {
2046         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
2047
2048         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2049
2050         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2051                 if (iter->oom_lock) {
2052                         /*
2053                          * this subtree of our hierarchy is already locked
2054                          * so we cannot give a lock.
2055                          */
2056                         failed = iter;
2057                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2058                         break;
2059                 } else
2060                         iter->oom_lock = true;
2061         }
2062
2063         if (failed) {
2064                 /*
2065                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
2066                  * to clean up what we set up to the failing subtree
2067                  */
2068                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2069                         if (iter == failed) {
2070                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2071                                 break;
2072                         }
2073                         iter->oom_lock = false;
2074                 }
2075         } else
2076                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
2077
2078         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2079
2080         return !failed;
2081 }
2082
2083 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2084 {
2085         struct mem_cgroup *iter;
2086
2087         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2088         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, _RET_IP_);
2089         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2090                 iter->oom_lock = false;
2091         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2092 }
2093
2094 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2095 {
2096         struct mem_cgroup *iter;
2097
2098         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2099         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2100                 iter->under_oom++;
2101         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2102 }
2103
2104 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2105 {
2106         struct mem_cgroup *iter;
2107
2108         /*
2109          * Be careful about under_oom underflows because a child memcg
2110          * could have been added after mem_cgroup_mark_under_oom.
2111          */
2112         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2113         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2114                 if (iter->under_oom > 0)
2115                         iter->under_oom--;
2116         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2117 }
2118
2119 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
2120
2121 struct oom_wait_info {
2122         struct mem_cgroup *memcg;
2123         wait_queue_entry_t      wait;
2124 };
2125
2126 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_entry_t *wait,
2127         unsigned mode, int sync, void *arg)
2128 {
2129         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
2130         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
2131         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
2132
2133         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
2134         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
2135
2136         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
2137             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
2138                 return 0;
2139         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
2140 }
2141
2142 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
2143 {
2144         /*
2145          * For the following lockless ->under_oom test, the only required
2146          * guarantee is that it must see the state asserted by an OOM when
2147          * this function is called as a result of userland actions
2148          * triggered by the notification of the OOM.  This is trivially
2149          * achieved by invoking mem_cgroup_mark_under_oom() before
2150          * triggering notification.
2151          */
2152         if (memcg && memcg->under_oom)
2153                 __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
2154 }
2155
2156 /*
2157  * Returns true if successfully killed one or more processes. Though in some
2158  * corner cases it can return true even without killing any process.
2159  */
2160 static bool mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
2161 {
2162         bool locked, ret;
2163
2164         if (order > PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER)
2165                 return false;
2166
2167         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
2168
2169         /*
2170          * We are in the middle of the charge context here, so we
2171          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
2172          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
2173          *
2174          * cgroup1 allows disabling the OOM killer and waiting for outside
2175          * handling until the charge can succeed; remember the context and put
2176          * the task to sleep at the end of the page fault when all locks are
2177          * released.
2178          *
2179          * On the other hand, in-kernel OOM killer allows for an async victim
2180          * memory reclaim (oom_reaper) and that means that we are not solely
2181          * relying on the oom victim to make a forward progress and we can
2182          * invoke the oom killer here.
2183          *
2184          * Please note that mem_cgroup_out_of_memory might fail to find a
2185          * victim and then we have to bail out from the charge path.
2186          */
2187         if (READ_ONCE(memcg->oom_kill_disable)) {
2188                 if (current->in_user_fault) {
2189                         css_get(&memcg->css);
2190                         current->memcg_in_oom = memcg;
2191                 }
2192                 return false;
2193         }
2194
2195         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2196
2197         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2198
2199         if (locked)
2200                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2201
2202         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2203         ret = mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order);
2204
2205         if (locked)
2206                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2207
2208         return ret;
2209 }
2210
2211 /**
2212  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
2213  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
2214  *
2215  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
2216  * handler was enabled.
2217  *
2218  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
2219  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
2220  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
2221  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
2222  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
2223  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
2224  *
2225  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
2226  * completed, %false otherwise.
2227  */
2228 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
2229 {
2230         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_in_oom;
2231         struct oom_wait_info owait;
2232         bool locked;
2233
2234         /* OOM is global, do not handle */
2235         if (!memcg)
2236                 return false;
2237
2238         if (!handle)
2239                 goto cleanup;
2240
2241         owait.memcg = memcg;
2242         owait.wait.flags = 0;
2243         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
2244         owait.wait.private = current;
2245         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.entry);
2246
2247         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
2248         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2249
2250         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2251
2252         if (locked)
2253                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2254
2255         schedule();
2256         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2257         finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2258
2259         if (locked)
2260                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2261 cleanup:
2262         current->memcg_in_oom = NULL;
2263         css_put(&memcg->css);
2264         return true;
2265 }
2266
2267 /**
2268  * mem_cgroup_get_oom_group - get a memory cgroup to clean up after OOM
2269  * @victim: task to be killed by the OOM killer
2270  * @oom_domain: memcg in case of memcg OOM, NULL in case of system-wide OOM
2271  *
2272  * Returns a pointer to a memory cgroup, which has to be cleaned up
2273  * by killing all belonging OOM-killable tasks.
2274  *
2275  * Caller has to call mem_cgroup_put() on the returned non-NULL memcg.
2276  */
2277 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_oom_group(struct task_struct *victim,
2278                                             struct mem_cgroup *oom_domain)
2279 {
2280         struct mem_cgroup *oom_group = NULL;
2281         struct mem_cgroup *memcg;
2282
2283         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
2284                 return NULL;
2285
2286         if (!oom_domain)
2287                 oom_domain = root_mem_cgroup;
2288
2289         rcu_read_lock();
2290
2291         memcg = mem_cgroup_from_task(victim);
2292         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2293                 goto out;
2294
2295         /*
2296          * If the victim task has been asynchronously moved to a different
2297          * memory cgroup, we might end up killing tasks outside oom_domain.
2298          * In this case it's better to ignore memory.group.oom.
2299          */
2300         if (unlikely(!mem_cgroup_is_descendant(memcg, oom_domain)))
2301                 goto out;
2302
2303         /*
2304          * Traverse the memory cgroup hierarchy from the victim task's
2305          * cgroup up to the OOMing cgroup (or root) to find the
2306          * highest-level memory cgroup with oom.group set.
2307          */
2308         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
2309                 if (READ_ONCE(memcg->oom_group))
2310                         oom_group = memcg;
2311
2312                 if (memcg == oom_domain)
2313                         break;
2314         }
2315
2316         if (oom_group)
2317                 css_get(&oom_group->css);
2318 out:
2319         rcu_read_unlock();
2320
2321         return oom_group;
2322 }
2323
2324 void mem_cgroup_print_oom_group(struct mem_cgroup *memcg)
2325 {
2326         pr_info("Tasks in ");
2327         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
2328         pr_cont(" are going to be killed due to memory.oom.group set\n");
2329 }
2330
2331 /**
2332  * folio_memcg_lock - Bind a folio to its memcg.
2333  * @folio: The folio.
2334  *
2335  * This function prevents unlocked LRU folios from being moved to
2336  * another cgroup.
2337  *
2338  * It ensures lifetime of the bound memcg.  The caller is responsible
2339  * for the lifetime of the folio.
2340  */
2341 void folio_memcg_lock(struct folio *folio)
2342 {
2343         struct mem_cgroup *memcg;
2344         unsigned long flags;
2345
2346         /*
2347          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
2348          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
2349          * because page moving starts with an RCU grace period.
2350          */
2351         rcu_read_lock();
2352
2353         if (mem_cgroup_disabled())
2354                 return;
2355 again:
2356         memcg = folio_memcg(folio);
2357         if (unlikely(!memcg))
2358                 return;
2359
2360 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
2361         local_irq_save(flags);
2362         might_lock(&memcg->move_lock);
2363         local_irq_restore(flags);
2364 #endif
2365
2366         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2367                 return;
2368
2369         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
2370         if (memcg != folio_memcg(folio)) {
2371                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2372                 goto again;
2373         }
2374
2375         /*
2376          * When charge migration first begins, we can have multiple
2377          * critical sections holding the fast-path RCU lock and one
2378          * holding the slowpath move_lock. Track the task who has the
2379          * move_lock for folio_memcg_unlock().
2380          */
2381         memcg->move_lock_task = current;
2382         memcg->move_lock_flags = flags;
2383 }
2384
2385 static void __folio_memcg_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2386 {
2387         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2388                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2389
2390                 memcg->move_lock_task = NULL;
2391                 memcg->move_lock_flags = 0;
2392
2393                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2394         }
2395
2396         rcu_read_unlock();
2397 }
2398
2399 /**
2400  * folio_memcg_unlock - Release the binding between a folio and its memcg.
2401  * @folio: The folio.
2402  *
2403  * This releases the binding created by folio_memcg_lock().  This does
2404  * not change the accounting of this folio to its memcg, but it does
2405  * permit others to change it.
2406  */
2407 void folio_memcg_unlock(struct folio *folio)
2408 {
2409         __folio_memcg_unlock(folio_memcg(folio));
2410 }
2411
2412 struct memcg_stock_pcp {
2413         local_lock_t stock_lock;
2414         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2415         unsigned int nr_pages;
2416
2417 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2418         struct obj_cgroup *cached_objcg;
2419         struct pglist_data *cached_pgdat;
2420         unsigned int nr_bytes;
2421         int nr_slab_reclaimable_b;
2422         int nr_slab_unreclaimable_b;
2423 #endif
2424
2425         struct work_struct work;
2426         unsigned long flags;
2427 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2428 };
2429 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock) = {
2430         .stock_lock = INIT_LOCAL_LOCK(stock_lock),
2431 };
2432 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2433
2434 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2435 static struct obj_cgroup *drain_obj_stock(struct memcg_stock_pcp *stock);
2436 static bool obj_stock_flush_required(struct memcg_stock_pcp *stock,
2437                                      struct mem_cgroup *root_memcg);
2438 static void memcg_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg, int nr_pages);
2439
2440 #else
2441 static inline struct obj_cgroup *drain_obj_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2442 {
2443         return NULL;
2444 }
2445 static bool obj_stock_flush_required(struct memcg_stock_pcp *stock,
2446                                      struct mem_cgroup *root_memcg)
2447 {
2448         return false;
2449 }
2450 static void memcg_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg, int nr_pages)
2451 {
2452 }
2453 #endif
2454
2455 /**
2456  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2457  * @memcg: memcg to consume from.
2458  * @nr_pages: how many pages to charge.
2459  *
2460  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2461  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2462  * service an allocation will refill the stock.
2463  *
2464  * returns true if successful, false otherwise.
2465  */
2466 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2467 {
2468         struct memcg_stock_pcp *stock;
2469         unsigned int stock_pages;
2470         unsigned long flags;
2471         bool ret = false;
2472
2473         if (nr_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2474                 return ret;
2475
2476         local_lock_irqsave(&memcg_stock.stock_lock, flags);
2477
2478         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2479         stock_pages = READ_ONCE(stock->nr_pages);
2480         if (memcg == READ_ONCE(stock->cached) && stock_pages >= nr_pages) {
2481                 WRITE_ONCE(stock->nr_pages, stock_pages - nr_pages);
2482                 ret = true;
2483         }
2484
2485         local_unlock_irqrestore(&memcg_stock.stock_lock, flags);
2486
2487         return ret;
2488 }
2489
2490 /*
2491  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2492  */
2493 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2494 {
2495         unsigned int stock_pages = READ_ONCE(stock->nr_pages);
2496         struct mem_cgroup *old = READ_ONCE(stock->cached);
2497
2498         if (!old)
2499                 return;
2500
2501         if (stock_pages) {
2502                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock_pages);
2503                 if (do_memsw_account())
2504                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock_pages);
2505
2506                 WRITE_ONCE(stock->nr_pages, 0);
2507         }
2508
2509         css_put(&old->css);
2510         WRITE_ONCE(stock->cached, NULL);
2511 }
2512
2513 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2514 {
2515         struct memcg_stock_pcp *stock;
2516         struct obj_cgroup *old = NULL;
2517         unsigned long flags;
2518
2519         /*
2520          * The only protection from cpu hotplug (memcg_hotplug_cpu_dead) vs.
2521          * drain_stock races is that we always operate on local CPU stock
2522          * here with IRQ disabled
2523          */
2524         local_lock_irqsave(&memcg_stock.stock_lock, flags);
2525
2526         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2527         old = drain_obj_stock(stock);
2528         drain_stock(stock);
2529         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2530
2531         local_unlock_irqrestore(&memcg_stock.stock_lock, flags);
2532         obj_cgroup_put(old);
2533 }
2534
2535 /*
2536  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2537  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2538  */
2539 static void __refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2540 {
2541         struct memcg_stock_pcp *stock;
2542         unsigned int stock_pages;
2543
2544         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2545         if (READ_ONCE(stock->cached) != memcg) { /* reset if necessary */
2546                 drain_stock(stock);
2547                 css_get(&memcg->css);
2548                 WRITE_ONCE(stock->cached, memcg);
2549         }
2550         stock_pages = READ_ONCE(stock->nr_pages) + nr_pages;
2551         WRITE_ONCE(stock->nr_pages, stock_pages);
2552
2553         if (stock_pages > MEMCG_CHARGE_BATCH)
2554                 drain_stock(stock);
2555 }
2556
2557 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2558 {
2559         unsigned long flags;
2560
2561         local_lock_irqsave(&memcg_stock.stock_lock, flags);
2562         __refill_stock(memcg, nr_pages);
2563         local_unlock_irqrestore(&memcg_stock.stock_lock, flags);
2564 }
2565
2566 /*
2567  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2568  * of the hierarchy under it.
2569  */
2570 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2571 {
2572         int cpu, curcpu;
2573
2574         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2575         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2576                 return;
2577         /*
2578          * Notify other cpus that system-wide "drain" is running
2579          * We do not care about races with the cpu hotplug because cpu down
2580          * as well as workers from this path always operate on the local
2581          * per-cpu data. CPU up doesn't touch memcg_stock at all.
2582          */
2583         migrate_disable();
2584         curcpu = smp_processor_id();
2585         for_each_online_cpu(cpu) {
2586                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2587                 struct mem_cgroup *memcg;
2588                 bool flush = false;
2589
2590                 rcu_read_lock();
2591                 memcg = READ_ONCE(stock->cached);
2592                 if (memcg && READ_ONCE(stock->nr_pages) &&
2593                     mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2594                         flush = true;
2595                 else if (obj_stock_flush_required(stock, root_memcg))
2596                         flush = true;
2597                 rcu_read_unlock();
2598
2599                 if (flush &&
2600                     !test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2601                         if (cpu == curcpu)
2602                                 drain_local_stock(&stock->work);
2603                         else if (!cpu_is_isolated(cpu))
2604                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2605                 }
2606         }
2607         migrate_enable();
2608         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2609 }
2610
2611 static int memcg_hotplug_cpu_dead(unsigned int cpu)
2612 {
2613         struct memcg_stock_pcp *stock;
2614
2615         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2616         drain_stock(stock);
2617
2618         return 0;
2619 }
2620
2621 static unsigned long reclaim_high(struct mem_cgroup *memcg,
2622                                   unsigned int nr_pages,
2623                                   gfp_t gfp_mask)
2624 {
2625         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2626
2627         do {
2628                 unsigned long pflags;
2629
2630                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <=
2631                     READ_ONCE(memcg->memory.high))
2632                         continue;
2633
2634                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_HIGH);
2635
2636                 psi_memstall_enter(&pflags);
2637                 nr_reclaimed += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages,
2638                                                         gfp_mask,
2639                                                         MEMCG_RECLAIM_MAY_SWAP);
2640                 psi_memstall_leave(&pflags);
2641         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2642                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2643
2644         return nr_reclaimed;
2645 }
2646
2647 static void high_work_func(struct work_struct *work)
2648 {
2649         struct mem_cgroup *memcg;
2650
2651         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, high_work);
2652         reclaim_high(memcg, MEMCG_CHARGE_BATCH, GFP_KERNEL);
2653 }
2654
2655 /*
2656  * Clamp the maximum sleep time per allocation batch to 2 seconds. This is
2657  * enough to still cause a significant slowdown in most cases, while still
2658  * allowing diagnostics and tracing to proceed without becoming stuck.
2659  */
2660 #define MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES (2UL*HZ)
2661
2662 /*
2663  * When calculating the delay, we use these either side of the exponentiation to
2664  * maintain precision and scale to a reasonable number of jiffies (see the table
2665  * below.
2666  *
2667  * - MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT: Extra precision bits while translating the
2668  *   overage ratio to a delay.
2669  * - MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT: The number of bits to scale down the
2670  *   proposed penalty in order to reduce to a reasonable number of jiffies, and
2671  *   to produce a reasonable delay curve.
2672  *
2673  * MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT just happens to be a number that produces a
2674  * reasonable delay curve compared to precision-adjusted overage, not
2675  * penalising heavily at first, but still making sure that growth beyond the
2676  * limit penalises misbehaviour cgroups by slowing them down exponentially. For
2677  * example, with a high of 100 megabytes:
2678  *
2679  *  +-------+------------------------+
2680  *  | usage | time to allocate in ms |
2681  *  +-------+------------------------+
2682  *  | 100M  |                      0 |
2683  *  | 101M  |                      6 |
2684  *  | 102M  |                     25 |
2685  *  | 103M  |                     57 |
2686  *  | 104M  |                    102 |
2687  *  | 105M  |                    159 |
2688  *  | 106M  |                    230 |
2689  *  | 107M  |                    313 |
2690  *  | 108M  |                    409 |
2691  *  | 109M  |                    518 |
2692  *  | 110M  |                    639 |
2693  *  | 111M  |                    774 |
2694  *  | 112M  |                    921 |
2695  *  | 113M  |                   1081 |
2696  *  | 114M  |                   1254 |
2697  *  | 115M  |                   1439 |
2698  *  | 116M  |                   1638 |
2699  *  | 117M  |                   1849 |
2700  *  | 118M  |                   2000 |
2701  *  | 119M  |                   2000 |
2702  *  | 120M  |                   2000 |
2703  *  +-------+------------------------+
2704  */
2705  #define MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT 20
2706  #define MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT 14
2707
2708 static u64 calculate_overage(unsigned long usage, unsigned long high)
2709 {
2710         u64 overage;
2711
2712         if (usage <= high)
2713                 return 0;
2714
2715         /*
2716          * Prevent division by 0 in overage calculation by acting as if
2717          * it was a threshold of 1 page
2718          */
2719         high = max(high, 1UL);
2720
2721         overage = usage - high;
2722         overage <<= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2723         return div64_u64(overage, high);
2724 }
2725
2726 static u64 mem_find_max_overage(struct mem_cgroup *memcg)
2727 {
2728         u64 overage, max_overage = 0;
2729
2730         do {
2731                 overage = calculate_overage(page_counter_read(&memcg->memory),
2732                                             READ_ONCE(memcg->memory.high));
2733                 max_overage = max(overage, max_overage);
2734         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2735                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2736
2737         return max_overage;
2738 }
2739
2740 static u64 swap_find_max_overage(struct mem_cgroup *memcg)
2741 {
2742         u64 overage, max_overage = 0;
2743
2744         do {
2745                 overage = calculate_overage(page_counter_read(&memcg->swap),
2746                                             READ_ONCE(memcg->swap.high));
2747                 if (overage)
2748                         memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_HIGH);
2749                 max_overage = max(overage, max_overage);
2750         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) &&
2751                  !mem_cgroup_is_root(memcg));
2752
2753         return max_overage;
2754 }
2755
2756 /*
2757  * Get the number of jiffies that we should penalise a mischievous cgroup which
2758  * is exceeding its memory.high by checking both it and its ancestors.
2759  */
2760 static unsigned long calculate_high_delay(struct mem_cgroup *memcg,
2761                                           unsigned int nr_pages,
2762                                           u64 max_overage)
2763 {
2764         unsigned long penalty_jiffies;
2765
2766         if (!max_overage)
2767                 return 0;
2768
2769         /*
2770          * We use overage compared to memory.high to calculate the number of
2771          * jiffies to sleep (penalty_jiffies). Ideally this value should be
2772          * fairly lenient on small overages, and increasingly harsh when the
2773          * memcg in question makes it clear that it has no intention of stopping
2774          * its crazy behaviour, so we exponentially increase the delay based on
2775          * overage amount.
2776          */
2777         penalty_jiffies = max_overage * max_overage * HZ;
2778         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_PRECISION_SHIFT;
2779         penalty_jiffies >>= MEMCG_DELAY_SCALING_SHIFT;
2780
2781         /*
2782          * Factor in the task's own contribution to the overage, such that four
2783          * N-sized allocations are throttled approximately the same as one
2784          * 4N-sized allocation.
2785          *
2786          * MEMCG_CHARGE_BATCH pages is nominal, so work out how much smaller or
2787          * larger the current charge patch is than that.
2788          */
2789         return penalty_jiffies * nr_pages / MEMCG_CHARGE_BATCH;
2790 }
2791
2792 /*
2793  * Reclaims memory over the high limit. Called directly from
2794  * try_charge() (context permitting), as well as from the userland
2795  * return path where reclaim is always able to block.
2796  */
2797 void mem_cgroup_handle_over_high(gfp_t gfp_mask)
2798 {
2799         unsigned long penalty_jiffies;
2800         unsigned long pflags;
2801         unsigned long nr_reclaimed;
2802         unsigned int nr_pages = current->memcg_nr_pages_over_high;
2803         int nr_retries = MAX_RECLAIM_RETRIES;
2804         struct mem_cgroup *memcg;
2805         bool in_retry = false;
2806
2807         if (likely(!nr_pages))
2808                 return;
2809
2810         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2811         current->memcg_nr_pages_over_high = 0;
2812
2813 retry_reclaim:
2814         /*
2815          * Bail if the task is already exiting. Unlike memory.max,
2816          * memory.high enforcement isn't as strict, and there is no
2817          * OOM killer involved, which means the excess could already
2818          * be much bigger (and still growing) than it could for
2819          * memory.max; the dying task could get stuck in fruitless
2820          * reclaim for a long time, which isn't desirable.
2821          */
2822         if (task_is_dying())
2823                 goto out;
2824
2825         /*
2826          * The allocating task should reclaim at least the batch size, but for
2827          * subsequent retries we only want to do what's necessary to prevent oom
2828          * or breaching resource isolation.
2829          *
2830          * This is distinct from memory.max or page allocator behaviour because
2831          * memory.high is currently batched, whereas memory.max and the page
2832          * allocator run every time an allocation is made.
2833          */
2834         nr_reclaimed = reclaim_high(memcg,
2835                                     in_retry ? SWAP_CLUSTER_MAX : nr_pages,
2836                                     gfp_mask);
2837
2838         /*
2839          * memory.high is breached and reclaim is unable to keep up. Throttle
2840          * allocators proactively to slow down excessive growth.
2841          */
2842         penalty_jiffies = calculate_high_delay(memcg, nr_pages,
2843                                                mem_find_max_overage(memcg));
2844
2845         penalty_jiffies += calculate_high_delay(memcg, nr_pages,
2846                                                 swap_find_max_overage(memcg));
2847
2848         /*
2849          * Clamp the max delay per usermode return so as to still keep the
2850          * application moving forwards and also permit diagnostics, albeit
2851          * extremely slowly.
2852          */
2853         penalty_jiffies = min(penalty_jiffies, MEMCG_MAX_HIGH_DELAY_JIFFIES);
2854
2855         /*
2856          * Don't sleep if the amount of jiffies this memcg owes us is so low
2857          * that it's not even worth doing, in an attempt to be nice to those who
2858          * go only a small amount over their memory.high value and maybe haven't
2859          * been aggressively reclaimed enough yet.
2860          */
2861         if (penalty_jiffies <= HZ / 100)
2862                 goto out;
2863
2864         /*
2865          * If reclaim is making forward progress but we're still over
2866          * memory.high, we want to encourage that rather than doing allocator
2867          * throttling.
2868          */
2869         if (nr_reclaimed || nr_retries--) {
2870                 in_retry = true;
2871                 goto retry_reclaim;
2872         }
2873
2874         /*
2875          * Reclaim didn't manage to push usage below the limit, slow
2876          * this allocating task down.
2877          *
2878          * If we exit early, we're guaranteed to die (since
2879          * schedule_timeout_killable sets TASK_KILLABLE). This means we don't
2880          * need to account for any ill-begotten jiffies to pay them off later.
2881          */
2882         psi_memstall_enter(&pflags);
2883         schedule_timeout_killable(penalty_jiffies);
2884         psi_memstall_leave(&pflags);
2885
2886 out:
2887         css_put(&memcg->css);
2888 }
2889
2890 static int try_charge_memcg(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2891                         unsigned int nr_pages)
2892 {
2893         unsigned int batch = max(MEMCG_CHARGE_BATCH, nr_pages);
2894         int nr_retries = MAX_RECLAIM_RETRIES;
2895         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2896         struct page_counter *counter;
2897         unsigned long nr_reclaimed;
2898         bool passed_oom = false;
2899         unsigned int reclaim_options = MEMCG_RECLAIM_MAY_SWAP;
2900         bool drained = false;
2901         bool raised_max_event = false;
2902         unsigned long pflags;
2903
2904 retry:
2905         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2906                 return 0;
2907
2908         if (!do_memsw_account() ||
2909             page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2910                 if (page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2911                         goto done_restock;
2912                 if (do_memsw_account())
2913                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2914                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2915         } else {
2916                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2917                 reclaim_options &= ~MEMCG_RECLAIM_MAY_SWAP;
2918         }
2919
2920         if (batch > nr_pages) {
2921                 batch = nr_pages;
2922                 goto retry;
2923         }
2924
2925         /*
2926          * Prevent unbounded recursion when reclaim operations need to
2927          * allocate memory. This might exceed the limits temporarily,
2928          * but we prefer facilitating memory reclaim and getting back
2929          * under the limit over triggering OOM kills in these cases.
2930          */
2931         if (unlikely(current->flags & PF_MEMALLOC))
2932                 goto force;
2933
2934         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2935                 goto nomem;
2936
2937         if (!gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
2938                 goto nomem;
2939
2940         memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
2941         raised_max_event = true;
2942
2943         psi_memstall_enter(&pflags);
2944         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2945                                                     gfp_mask, reclaim_options);
2946         psi_memstall_leave(&pflags);
2947
2948         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2949                 goto retry;
2950
2951         if (!drained) {
2952                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2953                 drained = true;
2954                 goto retry;
2955         }
2956
2957         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2958                 goto nomem;
2959         /*
2960          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2961          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2962          * before killing the task.
2963          *
2964          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2965          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2966          * to regular pages anyway in case of failure.
2967          */
2968         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2969                 goto retry;
2970         /*
2971          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2972          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2973          */
2974         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2975                 goto retry;
2976
2977         if (nr_retries--)
2978                 goto retry;
2979
2980         if (gfp_mask & __GFP_RETRY_MAYFAIL)
2981                 goto nomem;
2982
2983         /* Avoid endless loop for tasks bypassed by the oom killer */
2984         if (passed_oom && task_is_dying())
2985                 goto nomem;
2986
2987         /*
2988          * keep retrying as long as the memcg oom killer is able to make
2989          * a forward progress or bypass the charge if the oom killer
2990          * couldn't make any progress.
2991          */
2992         if (mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask,
2993                            get_order(nr_pages * PAGE_SIZE))) {
2994                 passed_oom = true;
2995                 nr_retries = MAX_RECLAIM_RETRIES;
2996                 goto retry;
2997         }
2998 nomem:
2999         /*
3000          * Memcg doesn't have a dedicated reserve for atomic
3001          * allocations. But like the global atomic pool, we need to
3002          * put the burden of reclaim on regular allocation requests
3003          * and let these go through as privileged allocations.
3004          */
3005         if (!(gfp_mask & (__GFP_NOFAIL | __GFP_HIGH)))
3006                 return -ENOMEM;
3007 force:
3008         /*
3009          * If the allocation has to be enforced, don't forget to raise
3010          * a MEMCG_MAX event.
3011          */
3012         if (!raised_max_event)
3013                 memcg_memory_event(mem_over_limit, MEMCG_MAX);
3014
3015         /*
3016          * The allocation either can't fail or will lead to more memory
3017          * being freed very soon.  Allow memory usage go over the limit
3018          * temporarily by force charging it.
3019          */
3020         page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
3021         if (do_memsw_account())
3022                 page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
3023
3024         return 0;
3025
3026 done_restock:
3027         if (batch > nr_pages)
3028                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
3029
3030         /*
3031          * If the hierarchy is above the normal consumption range, schedule
3032          * reclaim on returning to userland.  We can perform reclaim here
3033          * if __GFP_RECLAIM but let's always punt for simplicity and so that
3034          * GFP_KERNEL can consistently be used during reclaim.  @memcg is
3035          * not recorded as it most likely matches current's and won't
3036          * change in the meantime.  As high limit is checked again before
3037          * reclaim, the cost of mismatch is negligible.
3038          */
3039         do {
3040                 bool mem_high, swap_high;
3041
3042                 mem_high = page_counter_read(&memcg->memory) >
3043                         READ_ONCE(memcg->memory.high);
3044                 swap_high = page_counter_read(&memcg->swap) >
3045                         READ_ONCE(memcg->swap.high);
3046
3047                 /* Don't bother a random interrupted task */
3048                 if (!in_task()) {
3049                         if (mem_high) {
3050                                 schedule_work(&memcg->high_work);
3051                                 break;
3052                         }
3053                         continue;
3054                 }
3055
3056                 if (mem_high || swap_high) {
3057                         /*
3058                          * The allocating tasks in this cgroup will need to do
3059                          * reclaim or be throttled to prevent further growth
3060                          * of the memory or swap footprints.
3061                          *
3062                          * Target some best-effort fairness between the tasks,
3063                          * and distribute reclaim work and delay penalties
3064                          * based on how much each task is actually allocating.
3065                          */
3066                         current->memcg_nr_pages_over_high += batch;
3067                         set_notify_resume(current);
3068                         break;
3069                 }
3070         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
3071
3072         /*
3073          * Reclaim is set up above to be called from the userland
3074          * return path. But also attempt synchronous reclaim to avoid
3075          * excessive overrun while the task is still inside the
3076          * kernel. If this is successful, the return path will see it
3077          * when it rechecks the overage and simply bail out.
3078          */
3079         if (current->memcg_nr_pages_over_high > MEMCG_CHARGE_BATCH &&
3080             !(current->flags & PF_MEMALLOC) &&
3081             gfpflags_allow_blocking(gfp_mask))
3082                 mem_cgroup_handle_over_high(gfp_mask);
3083         return 0;
3084 }
3085
3086 static inline int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
3087                              unsigned int nr_pages)
3088 {
3089         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3090                 return 0;
3091
3092         return try_charge_memcg(memcg, gfp_mask, nr_pages);
3093 }
3094
3095 /**
3096  * mem_cgroup_cancel_charge() - cancel an uncommitted try_charge() call.
3097  * @memcg: memcg previously charged.
3098  * @nr_pages: number of pages previously charged.
3099  */
3100 void mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
3101 {
3102         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3103                 return;
3104
3105         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
3106         if (do_memsw_account())
3107                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
3108 }
3109
3110 static void commit_charge(struct folio *folio, struct mem_cgroup *memcg)
3111 {
3112         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_memcg(folio), folio);
3113         /*
3114          * Any of the following ensures page's memcg stability:
3115          *
3116          * - the page lock
3117          * - LRU isolation
3118          * - folio_memcg_lock()
3119          * - exclusive reference
3120          * - mem_cgroup_trylock_pages()
3121          */
3122         folio->memcg_data = (unsigned long)memcg;
3123 }
3124
3125 /**
3126  * mem_cgroup_commit_charge - commit a previously successful try_charge().
3127  * @folio: folio to commit the charge to.
3128  * @memcg: memcg previously charged.
3129  */
3130 void mem_cgroup_commit_charge(struct folio *folio, struct mem_cgroup *memcg)
3131 {
3132         css_get(&memcg->css);
3133         commit_charge(folio, memcg);
3134
3135         local_irq_disable();
3136         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, folio_nr_pages(folio));
3137         memcg_check_events(memcg, folio_nid(folio));
3138         local_irq_enable();
3139 }
3140
3141 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3142
3143 static inline void __mod_objcg_mlstate(struct obj_cgroup *objcg,
3144                                        struct pglist_data *pgdat,
3145                                        enum node_stat_item idx, int nr)
3146 {
3147         struct mem_cgroup *memcg;
3148         struct lruvec *lruvec;
3149
3150         lockdep_assert_irqs_disabled();
3151
3152         rcu_read_lock();
3153         memcg = obj_cgroup_memcg(objcg);
3154         lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, pgdat);
3155         __mod_memcg_lruvec_state(lruvec, idx, nr);
3156         rcu_read_unlock();
3157 }
3158
3159 static __always_inline
3160 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_obj_folio(struct folio *folio, void *p)
3161 {
3162         /*
3163          * Slab objects are accounted individually, not per-page.
3164          * Memcg membership data for each individual object is saved in
3165          * slab->obj_exts.
3166          */
3167         if (folio_test_slab(folio)) {
3168                 struct slabobj_ext *obj_exts;
3169                 struct slab *slab;
3170                 unsigned int off;
3171
3172                 slab = folio_slab(folio);
3173                 obj_exts = slab_obj_exts(slab);
3174                 if (!obj_exts)
3175                         return NULL;
3176
3177                 off = obj_to_index(slab->slab_cache, slab, p);
3178                 if (obj_exts[off].objcg)
3179                         return obj_cgroup_memcg(obj_exts[off].objcg);
3180
3181                 return NULL;
3182         }
3183
3184         /*
3185          * folio_memcg_check() is used here, because in theory we can encounter
3186          * a folio where the slab flag has been cleared already, but
3187          * slab->obj_exts has not been freed yet
3188          * folio_memcg_check() will guarantee that a proper memory
3189          * cgroup pointer or NULL will be returned.
3190          */
3191         return folio_memcg_check(folio);
3192 }
3193
3194 /*
3195  * Returns a pointer to the memory cgroup to which the kernel object is charged.
3196  *
3197  * A passed kernel object can be a slab object, vmalloc object or a generic
3198  * kernel page, so different mechanisms for getting the memory cgroup pointer
3199  * should be used.
3200  *
3201  * In certain cases (e.g. kernel stacks or large kmallocs with SLUB) the caller
3202  * can not know for sure how the kernel object is implemented.
3203  * mem_cgroup_from_obj() can be safely used in such cases.
3204  *
3205  * The caller must ensure the memcg lifetime, e.g. by taking rcu_read_lock(),
3206  * cgroup_mutex, etc.
3207  */
3208 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_obj(void *p)
3209 {
3210         struct folio *folio;
3211
3212         if (mem_cgroup_disabled())
3213                 return NULL;
3214
3215         if (unlikely(is_vmalloc_addr(p)))
3216                 folio = page_folio(vmalloc_to_page(p));
3217         else
3218                 folio = virt_to_folio(p);
3219
3220         return mem_cgroup_from_obj_folio(folio, p);
3221 }
3222
3223 /*
3224  * Returns a pointer to the memory cgroup to which the kernel object is charged.
3225  * Similar to mem_cgroup_from_obj(), but faster and not suitable for objects,
3226  * allocated using vmalloc().
3227  *
3228  * A passed kernel object must be a slab object or a generic kernel page.
3229  *
3230  * The caller must ensure the memcg lifetime, e.g. by taking rcu_read_lock(),
3231  * cgroup_mutex, etc.
3232  */
3233 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_slab_obj(void *p)
3234 {
3235         if (mem_cgroup_disabled())
3236                 return NULL;
3237
3238         return mem_cgroup_from_obj_folio(virt_to_folio(p), p);
3239 }
3240
3241 static struct obj_cgroup *__get_obj_cgroup_from_memcg(struct mem_cgroup *memcg)
3242 {
3243         struct obj_cgroup *objcg = NULL;
3244
3245         for (; !mem_cgroup_is_root(memcg); memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
3246                 objcg = rcu_dereference(memcg->objcg);
3247                 if (likely(objcg && obj_cgroup_tryget(objcg)))
3248                         break;
3249                 objcg = NULL;
3250         }
3251         return objcg;
3252 }
3253
3254 static struct obj_cgroup *current_objcg_update(void)
3255 {
3256         struct mem_cgroup *memcg;
3257         struct obj_cgroup *old, *objcg = NULL;
3258
3259         do {
3260                 /* Atomically drop the update bit. */
3261                 old = xchg(&current->objcg, NULL);
3262                 if (old) {
3263                         old = (struct obj_cgroup *)
3264                                 ((unsigned long)old & ~CURRENT_OBJCG_UPDATE_FLAG);
3265                         obj_cgroup_put(old);
3266
3267                         old = NULL;
3268                 }
3269
3270                 /* If new objcg is NULL, no reason for the second atomic update. */
3271                 if (!current->mm || (current->flags & PF_KTHREAD))
3272                         return NULL;
3273
3274                 /*
3275                  * Release the objcg pointer from the previous iteration,
3276                  * if try_cmpxcg() below fails.
3277                  */
3278                 if (unlikely(objcg)) {
3279                         obj_cgroup_put(objcg);
3280                         objcg = NULL;
3281                 }
3282
3283                 /*
3284                  * Obtain the new objcg pointer. The current task can be
3285                  * asynchronously moved to another memcg and the previous
3286                  * memcg can be offlined. So let's get the memcg pointer
3287                  * and try get a reference to objcg under a rcu read lock.
3288                  */
3289
3290                 rcu_read_lock();
3291                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
3292                 objcg = __get_obj_cgroup_from_memcg(memcg);
3293                 rcu_read_unlock();
3294
3295                 /*
3296                  * Try set up a new objcg pointer atomically. If it
3297                  * fails, it means the update flag was set concurrently, so
3298                  * the whole procedure should be repeated.
3299                  */
3300         } while (!try_cmpxchg(&current->objcg, &old, objcg));
3301
3302         return objcg;
3303 }
3304
3305 __always_inline struct obj_cgroup *current_obj_cgroup(void)
3306 {
3307         struct mem_cgroup *memcg;
3308         struct obj_cgroup *objcg;
3309
3310         if (in_task()) {
3311                 memcg = current->active_memcg;
3312                 if (unlikely(memcg))
3313                         goto from_memcg;
3314
3315                 objcg = READ_ONCE(current->objcg);
3316                 if (unlikely((unsigned long)objcg & CURRENT_OBJCG_UPDATE_FLAG))
3317                         objcg = current_objcg_update();
3318                 /*
3319                  * Objcg reference is kept by the task, so it's safe
3320                  * to use the objcg by the current task.
3321                  */
3322                 return objcg;
3323         }
3324
3325         memcg = this_cpu_read(int_active_memcg);
3326         if (unlikely(memcg))
3327                 goto from_memcg;
3328
3329         return NULL;
3330
3331 from_memcg:
3332         objcg = NULL;
3333         for (; !mem_cgroup_is_root(memcg); memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
3334                 /*
3335                  * Memcg pointer is protected by scope (see set_active_memcg())
3336                  * and is pinning the corresponding objcg, so objcg can't go
3337                  * away and can be used within the scope without any additional
3338                  * protection.
3339                  */
3340                 objcg = rcu_dereference_check(memcg->objcg, 1);
3341                 if (likely(objcg))
3342                         break;
3343         }
3344
3345         return objcg;
3346 }
3347
3348 struct obj_cgroup *get_obj_cgroup_from_folio(struct folio *folio)
3349 {
3350         struct obj_cgroup *objcg;
3351
3352         if (!memcg_kmem_online())
3353                 return NULL;
3354
3355         if (folio_memcg_kmem(folio)) {
3356                 objcg = __folio_objcg(folio);
3357                 obj_cgroup_get(objcg);
3358         } else {
3359                 struct mem_cgroup *memcg;
3360
3361                 rcu_read_lock();
3362                 memcg = __folio_memcg(folio);
3363                 if (memcg)
3364                         objcg = __get_obj_cgroup_from_memcg(memcg);
3365                 else
3366                         objcg = NULL;
3367                 rcu_read_unlock();
3368         }
3369         return objcg;
3370 }
3371
3372 static void memcg_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg, int nr_pages)
3373 {
3374         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_KMEM, nr_pages);
3375         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
3376                 if (nr_pages > 0)
3377                         page_counter_charge(&memcg->kmem, nr_pages);
3378                 else
3379                         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, -nr_pages);
3380         }
3381 }
3382
3383
3384 /*
3385  * obj_cgroup_uncharge_pages: uncharge a number of kernel pages from a objcg
3386  * @objcg: object cgroup to uncharge
3387  * @nr_pages: number of pages to uncharge
3388  */
3389 static void obj_cgroup_uncharge_pages(struct obj_cgroup *objcg,
3390                                       unsigned int nr_pages)
3391 {
3392         struct mem_cgroup *memcg;
3393
3394         memcg = get_mem_cgroup_from_objcg(objcg);
3395
3396         memcg_account_kmem(memcg, -nr_pages);
3397         refill_stock(memcg, nr_pages);
3398
3399         css_put(&memcg->css);
3400 }
3401
3402 /*
3403  * obj_cgroup_charge_pages: charge a number of kernel pages to a objcg
3404  * @objcg: object cgroup to charge
3405  * @gfp: reclaim mode
3406  * @nr_pages: number of pages to charge
3407  *
3408  * Returns 0 on success, an error code on failure.
3409  */
3410 static int obj_cgroup_charge_pages(struct obj_cgroup *objcg, gfp_t gfp,
3411                                    unsigned int nr_pages)
3412 {
3413         struct mem_cgroup *memcg;
3414         int ret;
3415
3416         memcg = get_mem_cgroup_from_objcg(objcg);
3417
3418         ret = try_charge_memcg(memcg, gfp, nr_pages);
3419         if (ret)
3420                 goto out;
3421
3422         memcg_account_kmem(memcg, nr_pages);
3423 out:
3424         css_put(&memcg->css);
3425
3426         return ret;
3427 }
3428
3429 /**
3430  * __memcg_kmem_charge_page: charge a kmem page to the current memory cgroup
3431  * @page: page to charge
3432  * @gfp: reclaim mode
3433  * @order: allocation order
3434  *
3435  * Returns 0 on success, an error code on failure.
3436  */
3437 int __memcg_kmem_charge_page(struct page *page, gfp_t gfp, int order)
3438 {
3439         struct obj_cgroup *objcg;
3440         int ret = 0;
3441
3442         objcg = current_obj_cgroup();
3443         if (objcg) {
3444                 ret = obj_cgroup_charge_pages(objcg, gfp, 1 << order);
3445                 if (!ret) {
3446                         obj_cgroup_get(objcg);
3447                         page->memcg_data = (unsigned long)objcg |
3448                                 MEMCG_DATA_KMEM;
3449                         return 0;
3450                 }
3451         }
3452         return ret;
3453 }
3454
3455 /**
3456  * __memcg_kmem_uncharge_page: uncharge a kmem page
3457  * @page: page to uncharge
3458  * @order: allocation order
3459  */
3460 void __memcg_kmem_uncharge_page(struct page *page, int order)
3461 {
3462         struct folio *folio = page_folio(page);
3463         struct obj_cgroup *objcg;
3464         unsigned int nr_pages = 1 << order;
3465
3466         if (!folio_memcg_kmem(folio))
3467                 return;
3468
3469         objcg = __folio_objcg(folio);
3470         obj_cgroup_uncharge_pages(objcg, nr_pages);
3471         folio->memcg_data = 0;
3472         obj_cgroup_put(objcg);
3473 }
3474
3475 static void mod_objcg_state(struct obj_cgroup *objcg, struct pglist_data *pgdat,
3476                      enum node_stat_item idx, int nr)
3477 {
3478         struct memcg_stock_pcp *stock;
3479         struct obj_cgroup *old = NULL;
3480         unsigned long flags;
3481         int *bytes;
3482
3483         local_lock_irqsave(&memcg_stock.stock_lock, flags);
3484         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
3485
3486         /*
3487          * Save vmstat data in stock and skip vmstat array update unless
3488          * accumulating over a page of vmstat data or when pgdat or idx
3489          * changes.
3490          */
3491         if (READ_ONCE(stock->cached_objcg) != objcg) {
3492                 old = drain_obj_stock(stock);
3493                 obj_cgroup_get(objcg);
3494                 stock->nr_bytes = atomic_read(&objcg->nr_charged_bytes)
3495                                 ? atomic_xchg(&objcg->nr_charged_bytes, 0) : 0;
3496                 WRITE_ONCE(stock->cached_objcg, objcg);
3497                 stock->cached_pgdat = pgdat;
3498         } else if (stock->cached_pgdat != pgdat) {
3499                 /* Flush the existing cached vmstat data */
3500                 struct pglist_data *oldpg = stock->cached_pgdat;
3501
3502                 if (stock->nr_slab_reclaimable_b) {
3503                         __mod_objcg_mlstate(objcg, oldpg, NR_SLAB_RECLAIMABLE_B,
3504                                           stock->nr_slab_reclaimable_b);
3505                         stock->nr_slab_reclaimable_b = 0;
3506                 }
3507                 if (stock->nr_slab_unreclaimable_b) {
3508                         __mod_objcg_mlstate(objcg, oldpg, NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
3509                                           stock->nr_slab_unreclaimable_b);
3510                         stock->nr_slab_unreclaimable_b = 0;
3511                 }
3512                 stock->cached_pgdat = pgdat;
3513         }
3514
3515         bytes = (idx == NR_SLAB_RECLAIMABLE_B) ? &stock->nr_slab_reclaimable_b
3516                                                : &stock->nr_slab_unreclaimable_b;
3517         /*
3518          * Even for large object >= PAGE_SIZE, the vmstat data will still be
3519          * cached locally at least once before pushing it out.
3520          */
3521         if (!*bytes) {
3522                 *bytes = nr;
3523                 nr = 0;
3524         } else {
3525                 *bytes += nr;
3526                 if (abs(*bytes) > PAGE_SIZE) {
3527                         nr = *bytes;
3528                         *bytes = 0;
3529                 } else {
3530                         nr = 0;
3531                 }
3532         }
3533         if (nr)
3534                 __mod_objcg_mlstate(objcg, pgdat, idx, nr);
3535
3536         local_unlock_irqrestore(&memcg_stock.stock_lock, flags);
3537         obj_cgroup_put(old);
3538 }
3539
3540 static bool consume_obj_stock(struct obj_cgroup *objcg, unsigned int nr_bytes)
3541 {
3542         struct memcg_stock_pcp *stock;
3543         unsigned long flags;
3544         bool ret = false;
3545
3546         local_lock_irqsave(&memcg_stock.stock_lock, flags);
3547
3548         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
3549         if (objcg == READ_ONCE(stock->cached_objcg) && stock->nr_bytes >= nr_bytes) {
3550                 stock->nr_bytes -= nr_bytes;
3551                 ret = true;
3552         }
3553
3554         local_unlock_irqrestore(&memcg_stock.stock_lock, flags);
3555
3556         return ret;
3557 }
3558
3559 static struct obj_cgroup *drain_obj_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
3560 {
3561         struct obj_cgroup *old = READ_ONCE(stock->cached_objcg);
3562
3563         if (!old)
3564                 return NULL;
3565
3566         if (stock->nr_bytes) {
3567                 unsigned int nr_pages = stock->nr_bytes >> PAGE_SHIFT;
3568                 unsigned int nr_bytes = stock->nr_bytes & (PAGE_SIZE - 1);
3569
3570                 if (nr_pages) {
3571                         struct mem_cgroup *memcg;
3572
3573                         memcg = get_mem_cgroup_from_objcg(old);
3574
3575                         memcg_account_kmem(memcg, -nr_pages);
3576                         __refill_stock(memcg, nr_pages);
3577
3578                         css_put(&memcg->css);
3579                 }
3580
3581                 /*
3582                  * The leftover is flushed to the centralized per-memcg value.
3583                  * On the next attempt to refill obj stock it will be moved
3584                  * to a per-cpu stock (probably, on an other CPU), see
3585                  * refill_obj_stock().
3586                  *
3587                  * How often it's flushed is a trade-off between the memory
3588                  * limit enforcement accuracy and potential CPU contention,
3589                  * so it might be changed in the future.
3590                  */
3591                 atomic_add(nr_bytes, &old->nr_charged_bytes);
3592                 stock->nr_bytes = 0;
3593         }
3594
3595         /*
3596          * Flush the vmstat data in current stock
3597          */
3598         if (stock->nr_slab_reclaimable_b || stock->nr_slab_unreclaimable_b) {
3599                 if (stock->nr_slab_reclaimable_b) {
3600                         __mod_objcg_mlstate(old, stock->cached_pgdat,
3601                                           NR_SLAB_RECLAIMABLE_B,
3602                                           stock->nr_slab_reclaimable_b);
3603                         stock->nr_slab_reclaimable_b = 0;
3604                 }
3605                 if (stock->nr_slab_unreclaimable_b) {
3606                         __mod_objcg_mlstate(old, stock->cached_pgdat,
3607                                           NR_SLAB_UNRECLAIMABLE_B,
3608                                           stock->nr_slab_unreclaimable_b);
3609                         stock->nr_slab_unreclaimable_b = 0;
3610                 }
3611                 stock->cached_pgdat = NULL;
3612         }
3613
3614         WRITE_ONCE(stock->cached_objcg, NULL);
3615         /*
3616          * The `old' objects needs to be released by the caller via
3617          * obj_cgroup_put() outside of memcg_stock_pcp::stock_lock.
3618          */
3619         return old;
3620 }
3621
3622 static bool obj_stock_flush_required(struct memcg_stock_pcp *stock,
3623                                      struct mem_cgroup *root_memcg)
3624 {
3625         struct obj_cgroup *objcg = READ_ONCE(stock->cached_objcg);
3626         struct mem_cgroup *memcg;
3627
3628         if (objcg) {
3629                 memcg = obj_cgroup_memcg(objcg);
3630                 if (memcg && mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
3631                         return true;
3632         }
3633
3634         return false;
3635 }
3636
3637 static void refill_obj_stock(struct obj_cgroup *objcg, unsigned int nr_bytes,
3638                              bool allow_uncharge)
3639 {
3640         struct memcg_stock_pcp *stock;
3641         struct obj_cgroup *old = NULL;
3642         unsigned long flags;
3643         unsigned int nr_pages = 0;
3644
3645         local_lock_irqsave(&memcg_stock.stock_lock, flags);
3646
3647         stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
3648         if (READ_ONCE(stock->cached_objcg) != objcg) { /* reset if necessary */
3649                 old = drain_obj_stock(stock);
3650                 obj_cgroup_get(objcg);
3651                 WRITE_ONCE(stock->cached_objcg, objcg);
3652                 stock->nr_bytes = atomic_read(&objcg->nr_charged_bytes)
3653                                 ? atomic_xchg(&objcg->nr_charged_bytes, 0) : 0;
3654                 allow_uncharge = true;  /* Allow uncharge when objcg changes */
3655         }
3656         stock->nr_bytes += nr_bytes;
3657
3658         if (allow_uncharge && (stock->nr_bytes > PAGE_SIZE)) {
3659                 nr_pages = stock->nr_bytes >> PAGE_SHIFT;
3660                 stock->nr_bytes &= (PAGE_SIZE - 1);
3661         }
3662
3663         local_unlock_irqrestore(&memcg_stock.stock_lock, flags);
3664         obj_cgroup_put(old);
3665
3666         if (nr_pages)
3667                 obj_cgroup_uncharge_pages(objcg, nr_pages);
3668 }
3669
3670 int obj_cgroup_charge(struct obj_cgroup *objcg, gfp_t gfp, size_t size)
3671 {
3672         unsigned int nr_pages, nr_bytes;
3673         int ret;
3674
3675         if (consume_obj_stock(objcg, size))
3676                 return 0;
3677
3678         /*
3679          * In theory, objcg->nr_charged_bytes can have enough
3680          * pre-charged bytes to satisfy the allocation. However,
3681          * flushing objcg->nr_charged_bytes requires two atomic
3682          * operations, and objcg->nr_charged_bytes can't be big.
3683          * The shared objcg->nr_charged_bytes can also become a
3684          * performance bottleneck if all tasks of the same memcg are
3685          * trying to update it. So it's better to ignore it and try
3686          * grab some new pages. The stock's nr_bytes will be flushed to
3687          * objcg->nr_charged_bytes later on when objcg changes.
3688          *
3689          * The stock's nr_bytes may contain enough pre-charged bytes
3690          * to allow one less page from being charged, but we can't rely
3691          * on the pre-charged bytes not being changed outside of
3692          * consume_obj_stock() or refill_obj_stock(). So ignore those
3693          * pre-charged bytes as well when charging pages. To avoid a
3694          * page uncharge right after a page charge, we set the
3695          * allow_uncharge flag to false when calling refill_obj_stock()
3696          * to temporarily allow the pre-charged bytes to exceed the page
3697          * size limit. The maximum reachable value of the pre-charged
3698          * bytes is (sizeof(object) + PAGE_SIZE - 2) if there is no data
3699          * race.
3700          */
3701         nr_pages = size >> PAGE_SHIFT;
3702         nr_bytes = size & (PAGE_SIZE - 1);
3703
3704         if (nr_bytes)
3705                 nr_pages += 1;
3706
3707         ret = obj_cgroup_charge_pages(objcg, gfp, nr_pages);
3708         if (!ret && nr_bytes)
3709                 refill_obj_stock(objcg, PAGE_SIZE - nr_bytes, false);
3710
3711         return ret;
3712 }
3713
3714 void obj_cgroup_uncharge(struct obj_cgroup *objcg, size_t size)
3715 {
3716         refill_obj_stock(objcg, size, true);
3717 }
3718
3719 static inline size_t obj_full_size(struct kmem_cache *s)
3720 {
3721         /*
3722          * For each accounted object there is an extra space which is used
3723          * to store obj_cgroup membership. Charge it too.
3724          */
3725         return s->size + sizeof(struct obj_cgroup *);
3726 }
3727
3728 bool __memcg_slab_post_alloc_hook(struct kmem_cache *s, struct list_lru *lru,
3729                                   gfp_t flags, size_t size, void **p)
3730 {
3731         struct obj_cgroup *objcg;
3732         struct slab *slab;
3733         unsigned long off;
3734         size_t i;
3735
3736         /*
3737          * The obtained objcg pointer is safe to use within the current scope,
3738          * defined by current task or set_active_memcg() pair.
3739          * obj_cgroup_get() is used to get a permanent reference.
3740          */
3741         objcg = current_obj_cgroup();
3742         if (!objcg)
3743                 return true;
3744
3745         /*
3746          * slab_alloc_node() avoids the NULL check, so we might be called with a
3747          * single NULL object. kmem_cache_alloc_bulk() aborts if it can't fill
3748          * the whole requested size.
3749          * return success as there's nothing to free back
3750          */
3751         if (unlikely(*p == NULL))
3752                 return true;
3753
3754         flags &= gfp_allowed_mask;
3755
3756         if (lru) {
3757                 int ret;
3758                 struct mem_cgroup *memcg;
3759
3760                 memcg = get_mem_cgroup_from_objcg(objcg);
3761                 ret = memcg_list_lru_alloc(memcg, lru, flags);
3762                 css_put(&memcg->css);
3763
3764                 if (ret)
3765                         return false;
3766         }
3767
3768         if (obj_cgroup_charge(objcg, flags, size * obj_full_size(s)))
3769                 return false;
3770
3771         for (i = 0; i < size; i++) {
3772                 slab = virt_to_slab(p[i]);
3773
3774                 if (!slab_obj_exts(slab) &&
3775                     alloc_slab_obj_exts(slab, s, flags, false)) {
3776                         obj_cgroup_uncharge(objcg, obj_full_size(s));
3777                         continue;
3778                 }
3779
3780                 off = obj_to_index(s, slab, p[i]);
3781                 obj_cgroup_get(objcg);
3782                 slab_obj_exts(slab)[off].objcg = objcg;
3783                 mod_objcg_state(objcg, slab_pgdat(slab),
3784                                 cache_vmstat_idx(s), obj_full_size(s));
3785         }
3786
3787         return true;
3788 }
3789
3790 void __memcg_slab_free_hook(struct kmem_cache *s, struct slab *slab,
3791                             void **p, int objects, struct slabobj_ext *obj_exts)
3792 {
3793         for (int i = 0; i < objects; i++) {
3794                 struct obj_cgroup *objcg;
3795                 unsigned int off;
3796
3797                 off = obj_to_index(s, slab, p[i]);
3798                 objcg = obj_exts[off].objcg;
3799                 if (!objcg)
3800                         continue;
3801
3802                 obj_exts[off].objcg = NULL;
3803                 obj_cgroup_uncharge(objcg, obj_full_size(s));
3804                 mod_objcg_state(objcg, slab_pgdat(slab), cache_vmstat_idx(s),
3805                                 -obj_full_size(s));
3806                 obj_cgroup_put(objcg);
3807         }
3808 }
3809 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3810
3811 /*
3812  * Because page_memcg(head) is not set on tails, set it now.
3813  */
3814 void split_page_memcg(struct page *head, int old_order, int new_order)
3815 {
3816         struct folio *folio = page_folio(head);
3817         struct mem_cgroup *memcg = folio_memcg(folio);
3818         int i;
3819         unsigned int old_nr = 1 << old_order;
3820         unsigned int new_nr = 1 << new_order;
3821
3822         if (mem_cgroup_disabled() || !memcg)
3823                 return;
3824
3825         for (i = new_nr; i < old_nr; i += new_nr)
3826                 folio_page(folio, i)->memcg_data = folio->memcg_data;
3827
3828         if (folio_memcg_kmem(folio))
3829                 obj_cgroup_get_many(__folio_objcg(folio), old_nr / new_nr - 1);
3830         else
3831                 css_get_many(&memcg->css, old_nr / new_nr - 1);
3832 }
3833
3834 #ifdef CONFIG_SWAP
3835 /**
3836  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3837  * @entry: swap entry to be moved
3838  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3839  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3840  *
3841  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3842  * as the mem_cgroup's id of @from.
3843  *
3844  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3845  *
3846  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3847  * both res and memsw, and called css_get().
3848  */
3849 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3850                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3851 {
3852         unsigned short old_id, new_id;
3853
3854         old_id = mem_cgroup_id(from);
3855         new_id = mem_cgroup_id(to);
3856
3857         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3858                 mod_memcg_state(from, MEMCG_SWAP, -1);
3859                 mod_memcg_state(to, MEMCG_SWAP, 1);
3860                 return 0;
3861         }
3862         return -EINVAL;
3863 }
3864 #else
3865 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3866                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3867 {
3868         return -EINVAL;
3869 }
3870 #endif
3871
3872 static DEFINE_MUTEX(memcg_max_mutex);
3873
3874 static int mem_cgroup_resize_max(struct mem_cgroup *memcg,
3875                                  unsigned long max, bool memsw)
3876 {
3877         bool enlarge = false;
3878         bool drained = false;
3879         int ret;
3880         bool limits_invariant;
3881         struct page_counter *counter = memsw ? &memcg->memsw : &memcg->memory;
3882
3883         do {
3884                 if (signal_pending(current)) {
3885                         ret = -EINTR;
3886                         break;
3887                 }
3888
3889                 mutex_lock(&memcg_max_mutex);
3890                 /*
3891                  * Make sure that the new limit (memsw or memory limit) doesn't
3892                  * break our basic invariant rule memory.max <= memsw.max.
3893                  */
3894                 limits_invariant = memsw ? max >= READ_ONCE(memcg->memory.max) :
3895                                            max <= memcg->memsw.max;
3896                 if (!limits_invariant) {
3897                         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3898                         ret = -EINVAL;
3899                         break;
3900                 }
3901                 if (max > counter->max)
3902                         enlarge = true;
3903                 ret = page_counter_set_max(counter, max);
3904                 mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
3905
3906                 if (!ret)
3907                         break;
3908
3909                 if (!drained) {
3910                         drain_all_stock(memcg);
3911                         drained = true;
3912                         continue;
3913                 }
3914
3915                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL,
3916                                         memsw ? 0 : MEMCG_RECLAIM_MAY_SWAP)) {
3917                         ret = -EBUSY;
3918                         break;
3919                 }
3920         } while (true);
3921
3922         if (!ret && enlarge)
3923                 memcg_oom_recover(memcg);
3924
3925         return ret;
3926 }
3927
3928 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(pg_data_t *pgdat, int order,
3929                                             gfp_t gfp_mask,
3930                                             unsigned long *total_scanned)
3931 {
3932         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3933         struct mem_cgroup_per_node *mz, *next_mz = NULL;
3934         unsigned long reclaimed;
3935         int loop = 0;
3936         struct mem_cgroup_tree_per_node *mctz;
3937         unsigned long excess;
3938
3939         if (lru_gen_enabled())
3940                 return 0;
3941
3942         if (order > 0)
3943                 return 0;
3944
3945         mctz = soft_limit_tree.rb_tree_per_node[pgdat->node_id];
3946
3947         /*
3948          * Do not even bother to check the largest node if the root
3949          * is empty. Do it lockless to prevent lock bouncing. Races
3950          * are acceptable as soft limit is best effort anyway.
3951          */
3952         if (!mctz || RB_EMPTY_ROOT(&mctz->rb_root))
3953                 return 0;
3954
3955         /*
3956          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3957          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3958          * pressure
3959          */
3960         do {
3961                 if (next_mz)
3962                         mz = next_mz;
3963                 else
3964                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3965                 if (!mz)
3966                         break;
3967
3968                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, pgdat,
3969                                                     gfp_mask, total_scanned);
3970                 nr_reclaimed += reclaimed;
3971                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3972
3973                 /*
3974                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3975                  * it is time to move on to the next cgroup
3976                  */
3977                 next_mz = NULL;
3978                 if (!reclaimed)
3979                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3980
3981                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3982                 /*
3983                  * One school of thought says that we should not add
3984                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3985                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3986                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3987                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3988                  * term TODO.
3989                  */
3990                 /* If excess == 0, no tree ops */
3991                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3992                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3993                 css_put(&mz->memcg->css);
3994                 loop++;
3995                 /*
3996                  * Could not reclaim anything and there are no more
3997                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3998                  * reclaiming anything.
3999                  */
4000                 if (!nr_reclaimed &&
4001                         (next_mz == NULL ||
4002                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
4003                         break;
4004         } while (!nr_reclaimed);
4005         if (next_mz)
4006                 css_put(&next_mz->memcg->css);
4007         return nr_reclaimed;
4008 }
4009
4010 /*
4011  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible.
4012  *
4013  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
4014  */
4015 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
4016 {
4017         int nr_retries = MAX_RECLAIM_RETRIES;
4018
4019         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
4020         lru_add_drain_all();
4021
4022         drain_all_stock(memcg);
4023
4024         /* try to free all pages in this cgroup */
4025         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
4026                 if (signal_pending(current))
4027                         return -EINTR;
4028
4029                 if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL,
4030                                                   MEMCG_RECLAIM_MAY_SWAP))
4031                         nr_retries--;
4032         }
4033
4034         return 0;
4035 }
4036
4037 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
4038                                             char *buf, size_t nbytes,
4039                                             loff_t off)
4040 {
4041         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
4042
4043         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
4044                 return -EINVAL;
4045         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
4046 }
4047
4048 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4049                                      struct cftype *cft)
4050 {
4051         return 1;
4052 }
4053
4054 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4055                                       struct cftype *cft, u64 val)
4056 {
4057         if (val == 1)
4058                 return 0;
4059
4060         pr_warn_once("Non-hierarchical mode is deprecated. "
4061                      "Please report your usecase to [email protected] if you "
4062                      "depend on this functionality.\n");
4063
4064         return -EINVAL;
4065 }
4066
4067 static unsigned long mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4068 {
4069         unsigned long val;
4070
4071         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
4072                 /*
4073                  * Approximate root's usage from global state. This isn't
4074                  * perfect, but the root usage was always an approximation.
4075                  */
4076                 val = global_node_page_state(NR_FILE_PAGES) +
4077                         global_node_page_state(NR_ANON_MAPPED);
4078                 if (swap)
4079                         val += total_swap_pages - get_nr_swap_pages();
4080         } else {
4081                 if (!swap)
4082                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
4083                 else
4084                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
4085         }
4086         return val;
4087 }
4088
4089 enum {
4090         RES_USAGE,
4091         RES_LIMIT,
4092         RES_MAX_USAGE,
4093         RES_FAILCNT,
4094         RES_SOFT_LIMIT,
4095 };
4096
4097 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
4098                                struct cftype *cft)
4099 {
4100         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4101         struct page_counter *counter;
4102
4103         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
4104         case _MEM:
4105                 counter = &memcg->memory;
4106                 break;
4107         case _MEMSWAP:
4108                 counter = &memcg->memsw;
4109                 break;
4110         case _KMEM:
4111                 counter = &memcg->kmem;
4112                 break;
4113         case _TCP:
4114                 counter = &memcg->tcpmem;
4115                 break;
4116         default:
4117                 BUG();
4118         }
4119
4120         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
4121         case RES_USAGE:
4122                 if (counter == &memcg->memory)
4123                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, false) * PAGE_SIZE;
4124                 if (counter == &memcg->memsw)
4125                         return (u64)mem_cgroup_usage(memcg, true) * PAGE_SIZE;
4126                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
4127         case RES_LIMIT:
4128                 return (u64)counter->max * PAGE_SIZE;
4129         case RES_MAX_USAGE:
4130                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
4131         case RES_FAILCNT:
4132                 return counter->failcnt;
4133         case RES_SOFT_LIMIT:
4134                 return (u64)READ_ONCE(memcg->soft_limit) * PAGE_SIZE;
4135         default:
4136                 BUG();
4137         }
4138 }
4139
4140 /*
4141  * This function doesn't do anything useful. Its only job is to provide a read
4142  * handler for a file so that cgroup_file_mode() will add read permissions.
4143  */
4144 static int mem_cgroup_dummy_seq_show(__always_unused struct seq_file *m,
4145                                      __always_unused void *v)
4146 {
4147         return -EINVAL;
4148 }
4149
4150 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4151 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4152 {
4153         struct obj_cgroup *objcg;
4154
4155         if (mem_cgroup_kmem_disabled())
4156                 return 0;
4157
4158         if (unlikely(mem_cgroup_is_root(memcg)))
4159                 return 0;
4160
4161         objcg = obj_cgroup_alloc();
4162         if (!objcg)
4163                 return -ENOMEM;
4164
4165         objcg->memcg = memcg;
4166         rcu_assign_pointer(memcg->objcg, objcg);
4167         obj_cgroup_get(objcg);
4168         memcg->orig_objcg = objcg;
4169
4170         static_branch_enable(&memcg_kmem_online_key);
4171
4172         memcg->kmemcg_id = memcg->id.id;
4173
4174         return 0;
4175 }
4176
4177 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4178 {
4179         struct mem_cgroup *parent;
4180
4181         if (mem_cgroup_kmem_disabled())
4182                 return;
4183
4184         if (unlikely(mem_cgroup_is_root(memcg)))
4185                 return;
4186
4187         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
4188         if (!parent)
4189                 parent = root_mem_cgroup;
4190
4191         memcg_reparent_objcgs(memcg, parent);
4192
4193         /*
4194          * After we have finished memcg_reparent_objcgs(), all list_lrus
4195          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty.
4196          * The ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
4197          * memcg_reparent_list_lrus().
4198          */
4199         memcg_reparent_list_lrus(memcg, parent);
4200 }
4201 #else
4202 static int memcg_online_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4203 {
4204         return 0;
4205 }
4206 static void memcg_offline_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4207 {
4208 }
4209 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
4210
4211 static int memcg_update_tcp_max(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long max)
4212 {
4213         int ret;
4214
4215         mutex_lock(&memcg_max_mutex);
4216
4217         ret = page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, max);
4218         if (ret)
4219                 goto out;
4220
4221         if (!memcg->tcpmem_active) {
4222                 /*
4223                  * The active flag needs to be written after the static_key
4224                  * update. This is what guarantees that the socket activation
4225                  * function is the last one to run. See mem_cgroup_sk_alloc()
4226                  * for details, and note that we don't mark any socket as
4227                  * belonging to this memcg until that flag is up.
4228                  *
4229                  * We need to do this, because static_keys will span multiple
4230                  * sites, but we can't control their order. If we mark a socket
4231                  * as accounted, but the accounting functions are not patched in
4232                  * yet, we'll lose accounting.
4233                  *
4234                  * We never race with the readers in mem_cgroup_sk_alloc(),
4235                  * because when this value change, the code to process it is not
4236                  * patched in yet.
4237                  */
4238                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
4239                 memcg->tcpmem_active = true;
4240         }
4241 out:
4242         mutex_unlock(&memcg_max_mutex);
4243         return ret;
4244 }
4245
4246 /*
4247  * The user of this function is...
4248  * RES_LIMIT.
4249  */
4250 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
4251                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4252 {
4253         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
4254         unsigned long nr_pages;
4255         int ret;
4256
4257         buf = strstrip(buf);
4258         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
4259         if (ret)
4260                 return ret;
4261
4262         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
4263         case RES_LIMIT:
4264                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
4265                         ret = -EINVAL;
4266                         break;
4267                 }
4268                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
4269                 case _MEM:
4270                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, false);
4271                         break;
4272                 case _MEMSWAP:
4273                         ret = mem_cgroup_resize_max(memcg, nr_pages, true);
4274                         break;
4275                 case _KMEM:
4276                         pr_warn_once("kmem.limit_in_bytes is deprecated and will be removed. "
4277                                      "Writing any value to this file has no effect. "
4278                                      "Please report your usecase to [email protected] if you "
4279                                      "depend on this functionality.\n");
4280                         ret = 0;
4281                         break;
4282                 case _TCP:
4283                         ret = memcg_update_tcp_max(memcg, nr_pages);
4284                         break;
4285                 }
4286                 break;
4287         case RES_SOFT_LIMIT:
4288                 if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT)) {
4289                         ret = -EOPNOTSUPP;
4290                 } else {
4291                         WRITE_ONCE(memcg->soft_limit, nr_pages);
4292                         ret = 0;
4293                 }
4294                 break;
4295         }
4296         return ret ?: nbytes;
4297 }
4298
4299 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
4300                                 size_t nbytes, loff_t off)
4301 {
4302         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
4303         struct page_counter *counter;
4304
4305         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
4306         case _MEM:
4307                 counter = &memcg->memory;
4308                 break;
4309         case _MEMSWAP:
4310                 counter = &memcg->memsw;
4311                 break;
4312         case _KMEM:
4313                 counter = &memcg->kmem;
4314                 break;
4315         case _TCP:
4316                 counter = &memcg->tcpmem;
4317                 break;
4318         default:
4319                 BUG();
4320         }
4321
4322         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
4323         case RES_MAX_USAGE:
4324                 page_counter_reset_watermark(counter);
4325                 break;
4326         case RES_FAILCNT:
4327                 counter->failcnt = 0;
4328                 break;
4329         default:
4330                 BUG();
4331         }
4332
4333         return nbytes;
4334 }
4335
4336 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4337                                         struct cftype *cft)
4338 {
4339         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
4340 }
4341
4342 #ifdef CONFIG_MMU
4343 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4344                                         struct cftype *cft, u64 val)
4345 {
4346         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4347
4348         pr_warn_once("Cgroup memory moving (move_charge_at_immigrate) is deprecated. "
4349                      "Please report your usecase to [email protected] if you "
4350                      "depend on this functionality.\n");
4351
4352         if (val & ~MOVE_MASK)
4353                 return -EINVAL;
4354
4355         /*
4356          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
4357          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
4358          * on with stale data. This means that changes to this value will only
4359          * affect task migrations starting after the change.
4360          */
4361         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
4362         return 0;
4363 }
4364 #else
4365 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4366                                         struct cftype *cft, u64 val)
4367 {
4368         return -ENOSYS;
4369 }
4370 #endif
4371
4372 #ifdef CONFIG_NUMA
4373
4374 #define LRU_ALL_FILE (BIT(LRU_INACTIVE_FILE) | BIT(LRU_ACTIVE_FILE))
4375 #define LRU_ALL_ANON (BIT(LRU_INACTIVE_ANON) | BIT(LRU_ACTIVE_ANON))
4376 #define LRU_ALL      ((1 << NR_LRU_LISTS) - 1)
4377
4378 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
4379                                 int nid, unsigned int lru_mask, bool tree)
4380 {
4381         struct lruvec *lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, NODE_DATA(nid));
4382         unsigned long nr = 0;
4383         enum lru_list lru;
4384
4385         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
4386
4387         for_each_lru(lru) {
4388                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
4389                         continue;
4390                 if (tree)
4391                         nr += lruvec_page_state(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
4392                 else
4393                         nr += lruvec_page_state_local(lruvec, NR_LRU_BASE + lru);
4394         }
4395         return nr;
4396 }
4397
4398 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
4399                                              unsigned int lru_mask,
4400                                              bool tree)
4401 {
4402         unsigned long nr = 0;
4403         enum lru_list lru;
4404
4405         for_each_lru(lru) {
4406                 if (!(BIT(lru) & lru_mask))
4407                         continue;
4408                 if (tree)
4409                         nr += memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
4410                 else
4411                         nr += memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + lru);
4412         }
4413         return nr;
4414 }
4415
4416 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
4417 {
4418         struct numa_stat {
4419                 const char *name;
4420                 unsigned int lru_mask;
4421         };
4422
4423         static const struct numa_stat stats[] = {
4424                 { "total", LRU_ALL },
4425                 { "file", LRU_ALL_FILE },
4426                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
4427                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
4428         };
4429         const struct numa_stat *stat;
4430         int nid;
4431         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
4432
4433         mem_cgroup_flush_stats(memcg);
4434
4435         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
4436                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name,
4437                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask,
4438                                                    false));
4439                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
4440                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid,
4441                                    mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4442                                                         stat->lru_mask, false));
4443                 seq_putc(m, '\n');
4444         }
4445
4446         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
4447
4448                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name,
4449                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask,
4450                                                    true));
4451                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
4452                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid,
4453                                    mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4454                                                         stat->lru_mask, true));
4455                 seq_putc(m, '\n');
4456         }
4457
4458         return 0;
4459 }
4460 #endif /* CONFIG_NUMA */
4461
4462 static const unsigned int memcg1_stats[] = {
4463         NR_FILE_PAGES,
4464         NR_ANON_MAPPED,
4465 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4466         NR_ANON_THPS,
4467 #endif
4468         NR_SHMEM,
4469         NR_FILE_MAPPED,
4470         NR_FILE_DIRTY,
4471         NR_WRITEBACK,
4472         WORKINGSET_REFAULT_ANON,
4473         WORKINGSET_REFAULT_FILE,
4474 #ifdef CONFIG_SWAP
4475         MEMCG_SWAP,
4476         NR_SWAPCACHE,
4477 #endif
4478 };
4479
4480 static const char *const memcg1_stat_names[] = {
4481         "cache",
4482         "rss",
4483 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4484         "rss_huge",
4485 #endif
4486         "shmem",
4487         "mapped_file",
4488         "dirty",
4489         "writeback",
4490         "workingset_refault_anon",
4491         "workingset_refault_file",
4492 #ifdef CONFIG_SWAP
4493         "swap",
4494         "swapcached",
4495 #endif
4496 };
4497
4498 /* Universal VM events cgroup1 shows, original sort order */
4499 static const unsigned int memcg1_events[] = {
4500         PGPGIN,
4501         PGPGOUT,
4502         PGFAULT,
4503         PGMAJFAULT,
4504 };
4505
4506 static void memcg1_stat_format(struct mem_cgroup *memcg, struct seq_buf *s)
4507 {
4508         unsigned long memory, memsw;
4509         struct mem_cgroup *mi;
4510         unsigned int i;
4511
4512         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(memcg1_stat_names) != ARRAY_SIZE(memcg1_stats));
4513
4514         mem_cgroup_flush_stats(memcg);
4515
4516         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
4517                 unsigned long nr;
4518
4519                 nr = memcg_page_state_local_output(memcg, memcg1_stats[i]);
4520                 seq_buf_printf(s, "%s %lu\n", memcg1_stat_names[i], nr);
4521         }
4522
4523         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
4524                 seq_buf_printf(s, "%s %lu\n", vm_event_name(memcg1_events[i]),
4525                                memcg_events_local(memcg, memcg1_events[i]));
4526
4527         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
4528                 seq_buf_printf(s, "%s %lu\n", lru_list_name(i),
4529                                memcg_page_state_local(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
4530                                PAGE_SIZE);
4531
4532         /* Hierarchical information */
4533         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
4534         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
4535                 memory = min(memory, READ_ONCE(mi->memory.max));
4536                 memsw = min(memsw, READ_ONCE(mi->memsw.max));
4537         }
4538         seq_buf_printf(s, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
4539                        (u64)memory * PAGE_SIZE);
4540         seq_buf_printf(s, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
4541                        (u64)memsw * PAGE_SIZE);
4542
4543         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_stats); i++) {
4544                 unsigned long nr;
4545
4546                 nr = memcg_page_state_output(memcg, memcg1_stats[i]);
4547                 seq_buf_printf(s, "total_%s %llu\n", memcg1_stat_names[i],
4548                                (u64)nr);
4549         }
4550
4551         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memcg1_events); i++)
4552                 seq_buf_printf(s, "total_%s %llu\n",
4553                                vm_event_name(memcg1_events[i]),
4554                                (u64)memcg_events(memcg, memcg1_events[i]));
4555
4556         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
4557                 seq_buf_printf(s, "total_%s %llu\n", lru_list_name(i),
4558                                (u64)memcg_page_state(memcg, NR_LRU_BASE + i) *
4559                                PAGE_SIZE);
4560
4561 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4562         {
4563                 pg_data_t *pgdat;
4564                 struct mem_cgroup_per_node *mz;
4565                 unsigned long anon_cost = 0;
4566                 unsigned long file_cost = 0;
4567
4568                 for_each_online_pgdat(pgdat) {
4569                         mz = memcg->nodeinfo[pgdat->node_id];
4570
4571                         anon_cost += mz->lruvec.anon_cost;
4572                         file_cost += mz->lruvec.file_cost;
4573                 }
4574                 seq_buf_printf(s, "anon_cost %lu\n", anon_cost);
4575                 seq_buf_printf(s, "file_cost %lu\n", file_cost);
4576         }
4577 #endif
4578 }
4579
4580 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4581                                       struct cftype *cft)
4582 {
4583         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4584
4585         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
4586 }
4587
4588 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4589                                        struct cftype *cft, u64 val)
4590 {
4591         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4592
4593         if (val > 200)
4594                 return -EINVAL;
4595
4596         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
4597                 WRITE_ONCE(memcg->swappiness, val);
4598         else
4599                 WRITE_ONCE(vm_swappiness, val);
4600
4601         return 0;
4602 }
4603
4604 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4605 {
4606         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
4607         unsigned long usage;
4608         int i;
4609
4610         rcu_read_lock();
4611         if (!swap)
4612                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4613         else
4614                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4615
4616         if (!t)
4617                 goto unlock;
4618
4619         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4620
4621         /*
4622          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
4623          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4624          * call of __mem_cgroup_threshold().
4625          */
4626         i = t->current_threshold;
4627
4628         /*
4629          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4630          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4631          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4632          * only one element of the array here.
4633          */
4634         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4635                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd);
4636
4637         /* i = current_threshold + 1 */
4638         i++;
4639
4640         /*
4641          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4642          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4643          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4644          * only one element of the array here.
4645          */
4646         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4647                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd);
4648
4649         /* Update current_threshold */
4650         t->current_threshold = i - 1;
4651 unlock:
4652         rcu_read_unlock();
4653 }
4654
4655 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4656 {
4657         while (memcg) {
4658                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4659                 if (do_memsw_account())
4660                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4661
4662                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4663         }
4664 }
4665
4666 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4667 {
4668         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4669         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4670
4671         if (_a->threshold > _b->threshold)
4672                 return 1;
4673
4674         if (_a->threshold < _b->threshold)
4675                 return -1;
4676
4677         return 0;
4678 }
4679
4680 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4681 {
4682         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4683
4684         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4685
4686         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4687                 eventfd_signal(ev->eventfd);
4688
4689         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4690         return 0;
4691 }
4692
4693 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4694 {
4695         struct mem_cgroup *iter;
4696
4697         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4698                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4699 }
4700
4701 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4702         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4703 {
4704         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4705         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4706         unsigned long threshold;
4707         unsigned long usage;
4708         int i, size, ret;
4709
4710         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
4711         if (ret)
4712                 return ret;
4713
4714         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4715
4716         if (type == _MEM) {
4717                 thresholds = &memcg->thresholds;
4718                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4719         } else if (type == _MEMSWAP) {
4720                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4721                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4722         } else
4723                 BUG();
4724
4725         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4726         if (thresholds->primary)
4727                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4728
4729         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4730
4731         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4732         new = kmalloc(struct_size(new, entries, size), GFP_KERNEL);
4733         if (!new) {
4734                 ret = -ENOMEM;
4735                 goto unlock;
4736         }
4737         new->size = size;
4738
4739         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4740         if (thresholds->primary)
4741                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries,
4742                        flex_array_size(new, entries, size - 1));
4743
4744         /* Add new threshold */
4745         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4746         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4747
4748         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4749         sort(new->entries, size, sizeof(*new->entries),
4750                         compare_thresholds, NULL);
4751
4752         /* Find current threshold */
4753         new->current_threshold = -1;
4754         for (i = 0; i < size; i++) {
4755                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4756                         /*
4757                          * new->current_threshold will not be used until
4758                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4759                          * it here.
4760                          */
4761                         ++new->current_threshold;
4762                 } else
4763                         break;
4764         }
4765
4766         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4767         kfree(thresholds->spare);
4768         thresholds->spare = thresholds->primary;
4769
4770         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4771
4772         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4773         synchronize_rcu();
4774
4775 unlock:
4776         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4777
4778         return ret;
4779 }
4780
4781 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4782         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4783 {
4784         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4785 }
4786
4787 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4788         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4789 {
4790         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4791 }
4792
4793 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4794         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4795 {
4796         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4797         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4798         unsigned long usage;
4799         int i, j, size, entries;
4800
4801         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4802
4803         if (type == _MEM) {
4804                 thresholds = &memcg->thresholds;
4805                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4806         } else if (type == _MEMSWAP) {
4807                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4808                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4809         } else
4810                 BUG();
4811
4812         if (!thresholds->primary)
4813                 goto unlock;
4814
4815         /* Check if a threshold crossed before removing */
4816         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4817
4818         /* Calculate new number of threshold */
4819         size = entries = 0;
4820         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4821                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4822                         size++;
4823                 else
4824                         entries++;
4825         }
4826
4827         new = thresholds->spare;
4828
4829         /* If no items related to eventfd have been cleared, nothing to do */
4830         if (!entries)
4831                 goto unlock;
4832
4833         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4834         if (!size) {
4835                 kfree(new);
4836                 new = NULL;
4837                 goto swap_buffers;
4838         }
4839
4840         new->size = size;
4841
4842         /* Copy thresholds and find current threshold */
4843         new->current_threshold = -1;
4844         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4845                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4846                         continue;
4847
4848                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4849                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4850                         /*
4851                          * new->current_threshold will not be used
4852                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4853                          * it here.
4854                          */
4855                         ++new->current_threshold;
4856                 }
4857                 j++;
4858         }
4859
4860 swap_buffers:
4861         /* Swap primary and spare array */
4862         thresholds->spare = thresholds->primary;
4863
4864         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4865
4866         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4867         synchronize_rcu();
4868
4869         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4870         if (!new) {
4871                 kfree(thresholds->spare);
4872                 thresholds->spare = NULL;
4873         }
4874 unlock:
4875         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4876 }
4877
4878 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4879         struct eventfd_ctx *eventfd)
4880 {
4881         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4882 }
4883
4884 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4885         struct eventfd_ctx *eventfd)
4886 {
4887         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4888 }
4889
4890 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4891         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4892 {
4893         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4894
4895         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4896         if (!event)
4897                 return -ENOMEM;
4898
4899         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4900
4901         event->eventfd = eventfd;
4902         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4903
4904         /* already in OOM ? */
4905         if (memcg->under_oom)
4906                 eventfd_signal(eventfd);
4907         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4908
4909         return 0;
4910 }
4911
4912 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4913         struct eventfd_ctx *eventfd)
4914 {
4915         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4916
4917         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4918
4919         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4920                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4921                         list_del(&ev->list);
4922                         kfree(ev);
4923                 }
4924         }
4925
4926         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4927 }
4928
4929 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4930 {
4931         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(sf);
4932
4933         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", READ_ONCE(memcg->oom_kill_disable));
4934         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)memcg->under_oom);
4935         seq_printf(sf, "oom_kill %lu\n",
4936                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_OOM_KILL]));
4937         return 0;
4938 }
4939
4940 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4941         struct cftype *cft, u64 val)
4942 {
4943         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4944
4945         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4946         if (mem_cgroup_is_root(memcg) || !((val == 0) || (val == 1)))
4947                 return -EINVAL;
4948
4949         WRITE_ONCE(memcg->oom_kill_disable, val);
4950         if (!val)
4951                 memcg_oom_recover(memcg);
4952
4953         return 0;
4954 }
4955
4956 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
4957
4958 #include <trace/events/writeback.h>
4959
4960 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
4961 {
4962         return wb_domain_init(&memcg->cgwb_domain, gfp);
4963 }
4964
4965 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
4966 {
4967         wb_domain_exit(&memcg->cgwb_domain);
4968 }
4969
4970 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
4971 {
4972         wb_domain_size_changed(&memcg->cgwb_domain);
4973 }
4974
4975 struct wb_domain *mem_cgroup_wb_domain(struct bdi_writeback *wb)
4976 {
4977         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
4978
4979         if (!memcg->css.parent)
4980                 return NULL;
4981
4982         return &memcg->cgwb_domain;
4983 }
4984
4985 /**
4986  * mem_cgroup_wb_stats - retrieve writeback related stats from its memcg
4987  * @wb: bdi_writeback in question
4988  * @pfilepages: out parameter for number of file pages
4989  * @pheadroom: out parameter for number of allocatable pages according to memcg
4990  * @pdirty: out parameter for number of dirty pages
4991  * @pwriteback: out parameter for number of pages under writeback
4992  *
4993  * Determine the numbers of file, headroom, dirty, and writeback pages in
4994  * @wb's memcg.  File, dirty and writeback are self-explanatory.  Headroom
4995  * is a bit more involved.
4996  *
4997  * A memcg's headroom is "min(max, high) - used".  In the hierarchy, the
4998  * headroom is calculated as the lowest headroom of itself and the
4999  * ancestors.  Note that this doesn't consider the actual amount of
5000  * available memory in the system.  The caller should further cap
5001  * *@pheadroom accordingly.
5002  */
5003 void mem_cgroup_wb_stats(struct bdi_writeback *wb, unsigned long *pfilepages,
5004                          unsigned long *pheadroom, unsigned long *pdirty,
5005                          unsigned long *pwriteback)
5006 {
5007         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
5008         struct mem_cgroup *parent;
5009
5010         mem_cgroup_flush_stats_ratelimited(memcg);
5011
5012         *pdirty = memcg_page_state(memcg, NR_FILE_DIRTY);
5013         *pwriteback = memcg_page_state(memcg, NR_WRITEBACK);
5014         *pfilepages = memcg_page_state(memcg, NR_INACTIVE_FILE) +
5015                         memcg_page_state(memcg, NR_ACTIVE_FILE);
5016
5017         *pheadroom = PAGE_COUNTER_MAX;
5018         while ((parent = parent_mem_cgroup(memcg))) {
5019                 unsigned long ceiling = min(READ_ONCE(memcg->memory.max),
5020                                             READ_ONCE(memcg->memory.high));
5021                 unsigned long used = page_counter_read(&memcg->memory);
5022
5023                 *pheadroom = min(*pheadroom, ceiling - min(ceiling, used));
5024                 memcg = parent;
5025         }
5026 }
5027
5028 /*
5029  * Foreign dirty flushing
5030  *
5031  * There's an inherent mismatch between memcg and writeback.  The former
5032  * tracks ownership per-page while the latter per-inode.  This was a
5033  * deliberate design decision because honoring per-page ownership in the
5034  * writeback path is complicated, may lead to higher CPU and IO overheads
5035  * and deemed unnecessary given that write-sharing an inode across
5036  * different cgroups isn't a common use-case.
5037  *
5038  * Combined with inode majority-writer ownership switching, this works well
5039  * enough in most cases but there are some pathological cases.  For
5040  * example, let's say there are two cgroups A and B which keep writing to
5041  * different but confined parts of the same inode.  B owns the inode and
5042  * A's memory is limited far below B's.  A's dirty ratio can rise enough to
5043  * trigger balance_dirty_pages() sleeps but B's can be low enough to avoid
5044  * triggering background writeback.  A will be slowed down without a way to
5045  * make writeback of the dirty pages happen.
5046  *
5047  * Conditions like the above can lead to a cgroup getting repeatedly and
5048  * severely throttled after making some progress after each
5049  * dirty_expire_interval while the underlying IO device is almost
5050  * completely idle.
5051  *
5052  * Solving this problem completely requires matching the ownership tracking
5053  * granularities between memcg and writeback in either direction.  However,
5054  * the more egregious behaviors can be avoided by simply remembering the
5055  * most recent foreign dirtying events and initiating remote flushes on
5056  * them when local writeback isn't enough to keep the memory clean enough.
5057  *
5058  * The following two functions implement such mechanism.  When a foreign
5059  * page - a page whose memcg and writeback ownerships don't match - is
5060  * dirtied, mem_cgroup_track_foreign_dirty() records the inode owning
5061  * bdi_writeback on the page owning memcg.  When balance_dirty_pages()
5062  * decides that the memcg needs to sleep due to high dirty ratio, it calls
5063  * mem_cgroup_flush_foreign() which queues writeback on the recorded
5064  * foreign bdi_writebacks which haven't expired.  Both the numbers of
5065  * recorded bdi_writebacks and concurrent in-flight foreign writebacks are
5066  * limited to MEMCG_CGWB_FRN_CNT.
5067  *
5068  * The mechanism only remembers IDs and doesn't hold any object references.
5069  * As being wrong occasionally doesn't matter, updates and accesses to the
5070  * records are lockless and racy.
5071  */
5072 void mem_cgroup_track_foreign_dirty_slowpath(struct folio *folio,
5073                                              struct bdi_writeback *wb)
5074 {
5075         struct mem_cgroup *memcg = folio_memcg(folio);
5076         struct memcg_cgwb_frn *frn;
5077         u64 now = get_jiffies_64();
5078         u64 oldest_at = now;
5079         int oldest = -1;
5080         int i;
5081
5082         trace_track_foreign_dirty(folio, wb);
5083
5084         /*
5085          * Pick the slot to use.  If there is already a slot for @wb, keep
5086          * using it.  If not replace the oldest one which isn't being
5087          * written out.
5088          */
5089         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
5090                 frn = &memcg->cgwb_frn[i];
5091                 if (frn->bdi_id == wb->bdi->id &&
5092                     frn->memcg_id == wb->memcg_css->id)
5093                         break;
5094                 if (time_before64(frn->at, oldest_at) &&
5095                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
5096                         oldest = i;
5097                         oldest_at = frn->at;
5098                 }
5099         }
5100
5101         if (i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT) {
5102                 /*
5103                  * Re-using an existing one.  Update timestamp lazily to
5104                  * avoid making the cacheline hot.  We want them to be
5105                  * reasonably up-to-date and significantly shorter than
5106                  * dirty_expire_interval as that's what expires the record.
5107                  * Use the shorter of 1s and dirty_expire_interval / 8.
5108                  */
5109                 unsigned long update_intv =
5110                         min_t(unsigned long, HZ,
5111                               msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10) / 8);
5112
5113                 if (time_before64(frn->at, now - update_intv))
5114                         frn->at = now;
5115         } else if (oldest >= 0) {
5116                 /* replace the oldest free one */
5117                 frn = &memcg->cgwb_frn[oldest];
5118                 frn->bdi_id = wb->bdi->id;
5119                 frn->memcg_id = wb->memcg_css->id;
5120                 frn->at = now;
5121         }
5122 }
5123
5124 /* issue foreign writeback flushes for recorded foreign dirtying events */
5125 void mem_cgroup_flush_foreign(struct bdi_writeback *wb)
5126 {
5127         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(wb->memcg_css);
5128         unsigned long intv = msecs_to_jiffies(dirty_expire_interval * 10);
5129         u64 now = jiffies_64;
5130         int i;
5131
5132         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++) {
5133                 struct memcg_cgwb_frn *frn = &memcg->cgwb_frn[i];
5134
5135                 /*
5136                  * If the record is older than dirty_expire_interval,
5137                  * writeback on it has already started.  No need to kick it
5138                  * off again.  Also, don't start a new one if there's
5139                  * already one in flight.
5140                  */
5141                 if (time_after64(frn->at, now - intv) &&
5142                     atomic_read(&frn->done.cnt) == 1) {
5143                         frn->at = 0;
5144                         trace_flush_foreign(wb, frn->bdi_id, frn->memcg_id);
5145                         cgroup_writeback_by_id(frn->bdi_id, frn->memcg_id,
5146                                                WB_REASON_FOREIGN_FLUSH,
5147                                                &frn->done);
5148                 }
5149         }
5150 }
5151
5152 #else   /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
5153
5154 static int memcg_wb_domain_init(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp)
5155 {
5156         return 0;
5157 }
5158
5159 static void memcg_wb_domain_exit(struct mem_cgroup *memcg)
5160 {
5161 }
5162
5163 static void memcg_wb_domain_size_changed(struct mem_cgroup *memcg)
5164 {
5165 }
5166
5167 #endif  /* CONFIG_CGROUP_WRITEBACK */
5168
5169 /*
5170  * DO NOT USE IN NEW FILES.
5171  *
5172  * "cgroup.event_control" implementation.
5173  *
5174  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
5175  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
5176  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
5177  *
5178  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
5179  * possible.
5180  */
5181
5182 /*
5183  * Unregister event and free resources.
5184  *
5185  * Gets called from workqueue.
5186  */
5187 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
5188 {
5189         struct mem_cgroup_event *event =
5190                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
5191         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
5192
5193         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
5194
5195         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
5196
5197         /* Notify userspace the event is going away. */
5198         eventfd_signal(event->eventfd);
5199
5200         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
5201         kfree(event);
5202         css_put(&memcg->css);
5203 }
5204
5205 /*
5206  * Gets called on EPOLLHUP on eventfd when user closes it.
5207  *
5208  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
5209  */
5210 static int memcg_event_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
5211                             int sync, void *key)
5212 {
5213         struct mem_cgroup_event *event =
5214                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
5215         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
5216         __poll_t flags = key_to_poll(key);
5217
5218         if (flags & EPOLLHUP) {
5219                 /*
5220                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
5221                  * can simply return knowing the other side will cleanup
5222                  * for us.
5223                  *
5224                  * We can't race against event freeing since the other
5225                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
5226                  * which we hold.
5227                  */
5228                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5229                 if (!list_empty(&event->list)) {
5230                         list_del_init(&event->list);
5231                         /*
5232                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
5233                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
5234                          */
5235                         schedule_work(&event->remove);
5236                 }
5237                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5238         }
5239
5240         return 0;
5241 }
5242
5243 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
5244                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
5245 {
5246         struct mem_cgroup_event *event =
5247                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
5248
5249         event->wqh = wqh;
5250         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
5251 }
5252
5253 /*
5254  * DO NOT USE IN NEW FILES.
5255  *
5256  * Parse input and register new cgroup event handler.
5257  *
5258  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
5259  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
5260  */
5261 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
5262                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5263 {
5264         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
5265         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5266         struct mem_cgroup_event *event;
5267         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
5268         unsigned int efd, cfd;
5269         struct fd efile;
5270         struct fd cfile;
5271         struct dentry *cdentry;
5272         const char *name;
5273         char *endp;
5274         int ret;
5275
5276         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT))
5277                 return -EOPNOTSUPP;
5278
5279         buf = strstrip(buf);
5280
5281         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
5282         if (*endp != ' ')
5283                 return -EINVAL;
5284         buf = endp + 1;
5285
5286         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
5287         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
5288                 return -EINVAL;
5289         buf = endp + 1;
5290
5291         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
5292         if (!event)
5293                 return -ENOMEM;
5294
5295         event->memcg = memcg;
5296         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
5297         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
5298         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
5299         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
5300
5301         efile = fdget(efd);
5302         if (!efile.file) {
5303                 ret = -EBADF;
5304                 goto out_kfree;
5305         }
5306
5307         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
5308         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
5309                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
5310                 goto out_put_efile;
5311         }
5312
5313         cfile = fdget(cfd);
5314         if (!cfile.file) {
5315                 ret = -EBADF;
5316                 goto out_put_eventfd;
5317         }
5318
5319         /* the process need read permission on control file */
5320         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
5321         ret = file_permission(cfile.file, MAY_READ);
5322         if (ret < 0)
5323                 goto out_put_cfile;
5324
5325         /*
5326          * The control file must be a regular cgroup1 file. As a regular cgroup
5327          * file can't be renamed, it's safe to access its name afterwards.
5328          */
5329         cdentry = cfile.file->f_path.dentry;
5330         if (cdentry->d_sb->s_type != &cgroup_fs_type || !d_is_reg(cdentry)) {
5331                 ret = -EINVAL;
5332                 goto out_put_cfile;
5333         }
5334
5335         /*
5336          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
5337          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
5338          * about these events.  The following is crude but the whole thing
5339          * is for compatibility anyway.
5340          *
5341          * DO NOT ADD NEW FILES.
5342          */
5343         name = cdentry->d_name.name;
5344
5345         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
5346                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
5347                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
5348         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
5349                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
5350                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
5351         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
5352                 event->register_event = vmpressure_register_event;
5353                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
5354         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
5355                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
5356                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
5357         } else {
5358                 ret = -EINVAL;
5359                 goto out_put_cfile;
5360         }
5361
5362         /*
5363          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
5364          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
5365          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
5366          */
5367         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cdentry->d_parent,
5368                                                &memory_cgrp_subsys);
5369         ret = -EINVAL;
5370         if (IS_ERR(cfile_css))
5371                 goto out_put_cfile;
5372         if (cfile_css != css) {
5373                 css_put(cfile_css);
5374                 goto out_put_cfile;
5375         }
5376
5377         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
5378         if (ret)
5379                 goto out_put_css;
5380
5381         vfs_poll(efile.file, &event->pt);
5382
5383         spin_lock_irq(&memcg->event_list_lock);
5384         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
5385         spin_unlock_irq(&memcg->event_list_lock);
5386
5387         fdput(cfile);
5388         fdput(efile);
5389
5390         return nbytes;
5391
5392 out_put_css:
5393         css_put(css);
5394 out_put_cfile:
5395         fdput(cfile);
5396 out_put_eventfd:
5397         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
5398 out_put_efile:
5399         fdput(efile);
5400 out_kfree:
5401         kfree(event);
5402
5403         return ret;
5404 }
5405
5406 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
5407 static int mem_cgroup_slab_show(struct seq_file *m, void *p)
5408 {
5409         /*
5410          * Deprecated.
5411          * Please, take a look at tools/cgroup/memcg_slabinfo.py .
5412          */
5413         return 0;
5414 }
5415 #endif
5416
5417 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v);
5418
5419 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
5420         {
5421                 .name = "usage_in_bytes",
5422                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
5423                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5424         },
5425         {
5426                 .name = "max_usage_in_bytes",
5427                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
5428                 .write = mem_cgroup_reset,
5429                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5430         },
5431         {
5432                 .name = "limit_in_bytes",
5433                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
5434                 .write = mem_cgroup_write,
5435                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5436         },
5437         {
5438                 .name = "soft_limit_in_bytes",
5439                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
5440                 .write = mem_cgroup_write,
5441                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5442         },
5443         {
5444                 .name = "failcnt",
5445                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
5446                 .write = mem_cgroup_reset,
5447                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5448         },
5449         {
5450                 .name = "stat",
5451                 .seq_show = memory_stat_show,
5452         },
5453         {
5454                 .name = "force_empty",
5455                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
5456         },
5457         {
5458                 .name = "use_hierarchy",
5459                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
5460                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
5461         },
5462         {
5463                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
5464                 .write = memcg_write_event_control,
5465                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX | CFTYPE_WORLD_WRITABLE,
5466         },
5467         {
5468                 .name = "swappiness",
5469                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
5470                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
5471         },
5472         {
5473                 .name = "move_charge_at_immigrate",
5474                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
5475                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
5476         },
5477         {
5478                 .name = "oom_control",
5479                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
5480                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
5481         },
5482         {
5483                 .name = "pressure_level",
5484                 .seq_show = mem_cgroup_dummy_seq_show,
5485         },
5486 #ifdef CONFIG_NUMA
5487         {
5488                 .name = "numa_stat",
5489                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
5490         },
5491 #endif
5492         {
5493                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
5494                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
5495                 .write = mem_cgroup_write,
5496                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5497         },
5498         {
5499                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
5500                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
5501                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5502         },
5503         {
5504                 .name = "kmem.failcnt",
5505                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
5506                 .write = mem_cgroup_reset,
5507                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5508         },
5509         {
5510                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
5511                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
5512                 .write = mem_cgroup_reset,
5513                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5514         },
5515 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_SLUB_DEBUG)
5516         {
5517                 .name = "kmem.slabinfo",
5518                 .seq_show = mem_cgroup_slab_show,
5519         },
5520 #endif
5521         {
5522                 .name = "kmem.tcp.limit_in_bytes",
5523                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_LIMIT),
5524                 .write = mem_cgroup_write,
5525                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5526         },
5527         {
5528                 .name = "kmem.tcp.usage_in_bytes",
5529                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_USAGE),
5530                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5531         },
5532         {
5533                 .name = "kmem.tcp.failcnt",
5534                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_FAILCNT),
5535                 .write = mem_cgroup_reset,
5536                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5537         },
5538         {
5539                 .name = "kmem.tcp.max_usage_in_bytes",
5540                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_TCP, RES_MAX_USAGE),
5541                 .write = mem_cgroup_reset,
5542                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5543         },
5544         { },    /* terminate */
5545 };
5546
5547 /*
5548  * Private memory cgroup IDR
5549  *
5550  * Swap-out records and page cache shadow entries need to store memcg
5551  * references in constrained space, so we maintain an ID space that is
5552  * limited to 16 bit (MEM_CGROUP_ID_MAX), limiting the total number of
5553  * memory-controlled cgroups to 64k.
5554  *
5555  * However, there usually are many references to the offline CSS after
5556  * the cgroup has been destroyed, such as page cache or reclaimable
5557  * slab objects, that don't need to hang on to the ID. We want to keep
5558  * those dead CSS from occupying IDs, or we might quickly exhaust the
5559  * relatively small ID space and prevent the creation of new cgroups
5560  * even when there are much fewer than 64k cgroups - possibly none.
5561  *
5562  * Maintain a private 16-bit ID space for memcg, and allow the ID to
5563  * be freed and recycled when it's no longer needed, which is usually
5564  * when the CSS is offlined.
5565  *
5566  * The only exception to that are records of swapped out tmpfs/shmem
5567  * pages that need to be attributed to live ancestors on swapin. But
5568  * those references are manageable from userspace.
5569  */
5570
5571 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       ((1UL << MEM_CGROUP_ID_SHIFT) - 1)
5572 static DEFINE_IDR(mem_cgroup_idr);
5573
5574 static void mem_cgroup_id_remove(struct mem_cgroup *memcg)
5575 {
5576         if (memcg->id.id > 0) {
5577                 idr_remove(&mem_cgroup_idr, memcg->id.id);
5578                 memcg->id.id = 0;
5579         }
5580 }
5581
5582 static void __maybe_unused mem_cgroup_id_get_many(struct mem_cgroup *memcg,
5583                                                   unsigned int n)
5584 {
5585         refcount_add(n, &memcg->id.ref);
5586 }
5587
5588 static void mem_cgroup_id_put_many(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int n)
5589 {
5590         if (refcount_sub_and_test(n, &memcg->id.ref)) {
5591                 mem_cgroup_id_remove(memcg);
5592
5593                 /* Memcg ID pins CSS */
5594                 css_put(&memcg->css);
5595         }
5596 }
5597
5598 static inline void mem_cgroup_id_put(struct mem_cgroup *memcg)
5599 {
5600         mem_cgroup_id_put_many(memcg, 1);
5601 }
5602
5603 /**
5604  * mem_cgroup_from_id - look up a memcg from a memcg id
5605  * @id: the memcg id to look up
5606  *
5607  * Caller must hold rcu_read_lock().
5608  */
5609 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
5610 {
5611         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
5612         return idr_find(&mem_cgroup_idr, id);
5613 }
5614
5615 #ifdef CONFIG_SHRINKER_DEBUG
5616 struct mem_cgroup *mem_cgroup_get_from_ino(unsigned long ino)
5617 {
5618         struct cgroup *cgrp;
5619         struct cgroup_subsys_state *css;
5620         struct mem_cgroup *memcg;
5621
5622         cgrp = cgroup_get_from_id(ino);
5623         if (IS_ERR(cgrp))
5624                 return ERR_CAST(cgrp);
5625
5626         css = cgroup_get_e_css(cgrp, &memory_cgrp_subsys);
5627         if (css)
5628                 memcg = container_of(css, struct mem_cgroup, css);
5629         else
5630                 memcg = ERR_PTR(-ENOENT);
5631
5632         cgroup_put(cgrp);
5633
5634         return memcg;
5635 }
5636 #endif
5637
5638 static bool alloc_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
5639 {
5640         struct mem_cgroup_per_node *pn;
5641
5642         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, node);
5643         if (!pn)
5644                 return false;
5645
5646         pn->lruvec_stats = kzalloc_node(sizeof(struct lruvec_stats),
5647                                         GFP_KERNEL_ACCOUNT, node);
5648         if (!pn->lruvec_stats)
5649                 goto fail;
5650
5651         pn->lruvec_stats_percpu = alloc_percpu_gfp(struct lruvec_stats_percpu,
5652                                                    GFP_KERNEL_ACCOUNT);
5653         if (!pn->lruvec_stats_percpu)
5654                 goto fail;
5655
5656         lruvec_init(&pn->lruvec);
5657         pn->memcg = memcg;
5658
5659         memcg->nodeinfo[node] = pn;
5660         return true;
5661 fail:
5662         kfree(pn->lruvec_stats);
5663         kfree(pn);
5664         return false;
5665 }
5666
5667 static void free_mem_cgroup_per_node_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
5668 {
5669         struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[node];
5670
5671         if (!pn)
5672                 return;
5673
5674         free_percpu(pn->lruvec_stats_percpu);
5675         kfree(pn->lruvec_stats);
5676         kfree(pn);
5677 }
5678
5679 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5680 {
5681         int node;
5682
5683         obj_cgroup_put(memcg->orig_objcg);
5684
5685         for_each_node(node)
5686                 free_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node);
5687         kfree(memcg->vmstats);
5688         free_percpu(memcg->vmstats_percpu);
5689         kfree(memcg);
5690 }
5691
5692 static void mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
5693 {
5694         lru_gen_exit_memcg(memcg);
5695         memcg_wb_domain_exit(memcg);
5696         __mem_cgroup_free(memcg);
5697 }
5698
5699 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(struct mem_cgroup *parent)
5700 {
5701         struct memcg_vmstats_percpu *statc, *pstatc;
5702         struct mem_cgroup *memcg;
5703         int node, cpu;
5704         int __maybe_unused i;
5705         long error = -ENOMEM;
5706
5707         memcg = kzalloc(struct_size(memcg, nodeinfo, nr_node_ids), GFP_KERNEL);
5708         if (!memcg)
5709                 return ERR_PTR(error);
5710
5711         memcg->id.id = idr_alloc(&mem_cgroup_idr, NULL,
5712                                  1, MEM_CGROUP_ID_MAX + 1, GFP_KERNEL);
5713         if (memcg->id.id < 0) {
5714                 error = memcg->id.id;
5715                 goto fail;
5716         }
5717
5718         memcg->vmstats = kzalloc(sizeof(struct memcg_vmstats),
5719                                  GFP_KERNEL_ACCOUNT);
5720         if (!memcg->vmstats)
5721                 goto fail;
5722
5723         memcg->vmstats_percpu = alloc_percpu_gfp(struct memcg_vmstats_percpu,
5724                                                  GFP_KERNEL_ACCOUNT);
5725         if (!memcg->vmstats_percpu)
5726                 goto fail;
5727
5728         for_each_possible_cpu(cpu) {
5729                 if (parent)
5730                         pstatc = per_cpu_ptr(parent->vmstats_percpu, cpu);
5731                 statc = per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu);
5732                 statc->parent = parent ? pstatc : NULL;
5733                 statc->vmstats = memcg->vmstats;
5734         }
5735
5736         for_each_node(node)
5737                 if (!alloc_mem_cgroup_per_node_info(memcg, node))
5738                         goto fail;
5739
5740         if (memcg_wb_domain_init(memcg, GFP_KERNEL))
5741                 goto fail;
5742
5743         INIT_WORK(&memcg->high_work, high_work_func);
5744         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
5745         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
5746         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
5747         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
5748         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
5749         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
5750         memcg->socket_pressure = jiffies;
5751 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5752         memcg->kmemcg_id = -1;
5753         INIT_LIST_HEAD(&memcg->objcg_list);
5754 #endif
5755 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5756         INIT_LIST_HEAD(&memcg->cgwb_list);
5757         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5758                 memcg->cgwb_frn[i].done =
5759                         __WB_COMPLETION_INIT(&memcg_cgwb_frn_waitq);
5760 #endif
5761 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5762         spin_lock_init(&memcg->deferred_split_queue.split_queue_lock);
5763         INIT_LIST_HEAD(&memcg->deferred_split_queue.split_queue);
5764         memcg->deferred_split_queue.split_queue_len = 0;
5765 #endif
5766         lru_gen_init_memcg(memcg);
5767         return memcg;
5768 fail:
5769         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5770         __mem_cgroup_free(memcg);
5771         return ERR_PTR(error);
5772 }
5773
5774 static struct cgroup_subsys_state * __ref
5775 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
5776 {
5777         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(parent_css);
5778         struct mem_cgroup *memcg, *old_memcg;
5779
5780         old_memcg = set_active_memcg(parent);
5781         memcg = mem_cgroup_alloc(parent);
5782         set_active_memcg(old_memcg);
5783         if (IS_ERR(memcg))
5784                 return ERR_CAST(memcg);
5785
5786         page_counter_set_high(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5787         WRITE_ONCE(memcg->soft_limit, PAGE_COUNTER_MAX);
5788 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_ZSWAP)
5789         memcg->zswap_max = PAGE_COUNTER_MAX;
5790         WRITE_ONCE(memcg->zswap_writeback,
5791                 !parent || READ_ONCE(parent->zswap_writeback));
5792 #endif
5793         page_counter_set_high(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5794         if (parent) {
5795                 WRITE_ONCE(memcg->swappiness, mem_cgroup_swappiness(parent));
5796                 WRITE_ONCE(memcg->oom_kill_disable, READ_ONCE(parent->oom_kill_disable));
5797
5798                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
5799                 page_counter_init(&memcg->swap, &parent->swap);
5800                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
5801                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, &parent->tcpmem);
5802         } else {
5803                 init_memcg_stats();
5804                 init_memcg_events();
5805                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
5806                 page_counter_init(&memcg->swap, NULL);
5807                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
5808                 page_counter_init(&memcg->tcpmem, NULL);
5809
5810                 root_mem_cgroup = memcg;
5811                 return &memcg->css;
5812         }
5813
5814         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5815                 static_branch_inc(&memcg_sockets_enabled_key);
5816
5817 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
5818         if (!cgroup_memory_nobpf)
5819                 static_branch_inc(&memcg_bpf_enabled_key);
5820 #endif
5821
5822         return &memcg->css;
5823 }
5824
5825 static int mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
5826 {
5827         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5828
5829         if (memcg_online_kmem(memcg))
5830                 goto remove_id;
5831
5832         /*
5833          * A memcg must be visible for expand_shrinker_info()
5834          * by the time the maps are allocated. So, we allocate maps
5835          * here, when for_each_mem_cgroup() can't skip it.
5836          */
5837         if (alloc_shrinker_info(memcg))
5838                 goto offline_kmem;
5839
5840         if (unlikely(mem_cgroup_is_root(memcg)) && !mem_cgroup_disabled())
5841                 queue_delayed_work(system_unbound_wq, &stats_flush_dwork,
5842                                    FLUSH_TIME);
5843         lru_gen_online_memcg(memcg);
5844
5845         /* Online state pins memcg ID, memcg ID pins CSS */
5846         refcount_set(&memcg->id.ref, 1);
5847         css_get(css);
5848
5849         /*
5850          * Ensure mem_cgroup_from_id() works once we're fully online.
5851          *
5852          * We could do this earlier and require callers to filter with
5853          * css_tryget_online(). But right now there are no users that
5854          * need earlier access, and the workingset code relies on the
5855          * cgroup tree linkage (mem_cgroup_get_nr_swap_pages()). So
5856          * publish it here at the end of onlining. This matches the
5857          * regular ID destruction during offlining.
5858          */
5859         idr_replace(&mem_cgroup_idr, memcg, memcg->id.id);
5860
5861         return 0;
5862 offline_kmem:
5863         memcg_offline_kmem(memcg);
5864 remove_id:
5865         mem_cgroup_id_remove(memcg);
5866         return -ENOMEM;
5867 }
5868
5869 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
5870 {
5871         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5872         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
5873
5874         /*
5875          * Unregister events and notify userspace.
5876          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
5877          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
5878          */
5879         spin_lock_irq(&memcg->event_list_lock);
5880         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
5881                 list_del_init(&event->list);
5882                 schedule_work(&event->remove);
5883         }
5884         spin_unlock_irq(&memcg->event_list_lock);
5885
5886         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5887         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5888
5889         zswap_memcg_offline_cleanup(memcg);
5890
5891         memcg_offline_kmem(memcg);
5892         reparent_shrinker_deferred(memcg);
5893         wb_memcg_offline(memcg);
5894         lru_gen_offline_memcg(memcg);
5895
5896         drain_all_stock(memcg);
5897
5898         mem_cgroup_id_put(memcg);
5899 }
5900
5901 static void mem_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
5902 {
5903         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5904
5905         invalidate_reclaim_iterators(memcg);
5906         lru_gen_release_memcg(memcg);
5907 }
5908
5909 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
5910 {
5911         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5912         int __maybe_unused i;
5913
5914 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
5915         for (i = 0; i < MEMCG_CGWB_FRN_CNT; i++)
5916                 wb_wait_for_completion(&memcg->cgwb_frn[i].done);
5917 #endif
5918         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !cgroup_memory_nosocket)
5919                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5920
5921         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && memcg->tcpmem_active)
5922                 static_branch_dec(&memcg_sockets_enabled_key);
5923
5924 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
5925         if (!cgroup_memory_nobpf)
5926                 static_branch_dec(&memcg_bpf_enabled_key);
5927 #endif
5928
5929         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
5930         cancel_work_sync(&memcg->high_work);
5931         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
5932         free_shrinker_info(memcg);
5933         mem_cgroup_free(memcg);
5934 }
5935
5936 /**
5937  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
5938  * @css: the target css
5939  *
5940  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
5941  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
5942  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
5943  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
5944  * made visible again.
5945  *
5946  * The current implementation only resets the essential configurations.
5947  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
5948  */
5949 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
5950 {
5951         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5952
5953         page_counter_set_max(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5954         page_counter_set_max(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5955         page_counter_set_max(&memcg->kmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5956         page_counter_set_max(&memcg->tcpmem, PAGE_COUNTER_MAX);
5957         page_counter_set_min(&memcg->memory, 0);
5958         page_counter_set_low(&memcg->memory, 0);
5959         page_counter_set_high(&memcg->memory, PAGE_COUNTER_MAX);
5960         WRITE_ONCE(memcg->soft_limit, PAGE_COUNTER_MAX);
5961         page_counter_set_high(&memcg->swap, PAGE_COUNTER_MAX);
5962         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
5963 }
5964
5965 static void mem_cgroup_css_rstat_flush(struct cgroup_subsys_state *css, int cpu)
5966 {
5967         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5968         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5969         struct memcg_vmstats_percpu *statc;
5970         long delta, delta_cpu, v;
5971         int i, nid;
5972
5973         statc = per_cpu_ptr(memcg->vmstats_percpu, cpu);
5974
5975         for (i = 0; i < MEMCG_VMSTAT_SIZE; i++) {
5976                 /*
5977                  * Collect the aggregated propagation counts of groups
5978                  * below us. We're in a per-cpu loop here and this is
5979                  * a global counter, so the first cycle will get them.
5980                  */
5981                 delta = memcg->vmstats->state_pending[i];
5982                 if (delta)
5983                         memcg->vmstats->state_pending[i] = 0;
5984
5985                 /* Add CPU changes on this level since the last flush */
5986                 delta_cpu = 0;
5987                 v = READ_ONCE(statc->state[i]);
5988                 if (v != statc->state_prev[i]) {
5989                         delta_cpu = v - statc->state_prev[i];
5990                         delta += delta_cpu;
5991                         statc->state_prev[i] = v;
5992                 }
5993
5994                 /* Aggregate counts on this level and propagate upwards */
5995                 if (delta_cpu)
5996                         memcg->vmstats->state_local[i] += delta_cpu;
5997
5998                 if (delta) {
5999                         memcg->vmstats->state[i] += delta;
6000                         if (parent)
6001                                 parent->vmstats->state_pending[i] += delta;
6002                 }
6003         }
6004
6005         for (i = 0; i < NR_MEMCG_EVENTS; i++) {
6006                 delta = memcg->vmstats->events_pending[i];
6007                 if (delta)
6008                         memcg->vmstats->events_pending[i] = 0;
6009
6010                 delta_cpu = 0;
6011                 v = READ_ONCE(statc->events[i]);
6012                 if (v != statc->events_prev[i]) {
6013                         delta_cpu = v - statc->events_prev[i];
6014                         delta += delta_cpu;
6015                         statc->events_prev[i] = v;
6016                 }
6017
6018                 if (delta_cpu)
6019                         memcg->vmstats->events_local[i] += delta_cpu;
6020
6021                 if (delta) {
6022                         memcg->vmstats->events[i] += delta;
6023                         if (parent)
6024                                 parent->vmstats->events_pending[i] += delta;
6025                 }
6026         }
6027
6028         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
6029                 struct mem_cgroup_per_node *pn = memcg->nodeinfo[nid];
6030                 struct lruvec_stats *lstats = pn->lruvec_stats;
6031                 struct lruvec_stats *plstats = NULL;
6032                 struct lruvec_stats_percpu *lstatc;
6033
6034                 if (parent)
6035                         plstats = parent->nodeinfo[nid]->lruvec_stats;
6036
6037                 lstatc = per_cpu_ptr(pn->lruvec_stats_percpu, cpu);
6038
6039                 for (i = 0; i < NR_MEMCG_NODE_STAT_ITEMS; i++) {
6040                         delta = lstats->state_pending[i];
6041                         if (delta)
6042                                 lstats->state_pending[i] = 0;
6043
6044                         delta_cpu = 0;
6045                         v = READ_ONCE(lstatc->state[i]);
6046                         if (v != lstatc->state_prev[i]) {
6047                                 delta_cpu = v - lstatc->state_prev[i];
6048                                 delta += delta_cpu;
6049                                 lstatc->state_prev[i] = v;
6050                         }
6051
6052                         if (delta_cpu)
6053                                 lstats->state_local[i] += delta_cpu;
6054
6055                         if (delta) {
6056                                 lstats->state[i] += delta;
6057                                 if (plstats)
6058                                         plstats->state_pending[i] += delta;
6059                         }
6060                 }
6061         }
6062         WRITE_ONCE(statc->stats_updates, 0);
6063         /* We are in a per-cpu loop here, only do the atomic write once */
6064         if (atomic64_read(&memcg->vmstats->stats_updates))
6065                 atomic64_set(&memcg->vmstats->stats_updates, 0);
6066 }
6067
6068 #ifdef CONFIG_MMU
6069 /* Handlers for move charge at task migration. */
6070 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
6071 {
6072         int ret;
6073
6074         /* Try a single bulk charge without reclaim first, kswapd may wake */
6075         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_DIRECT_RECLAIM, count);
6076         if (!ret) {
6077                 mc.precharge += count;
6078                 return ret;
6079         }
6080
6081         /* Try charges one by one with reclaim, but do not retry */
6082         while (count--) {
6083                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY, 1);
6084                 if (ret)
6085                         return ret;
6086                 mc.precharge++;
6087                 cond_resched();
6088         }
6089         return 0;
6090 }
6091
6092 union mc_target {
6093         struct folio    *folio;
6094         swp_entry_t     ent;
6095 };
6096
6097 enum mc_target_type {
6098         MC_TARGET_NONE = 0,
6099         MC_TARGET_PAGE,
6100         MC_TARGET_SWAP,
6101         MC_TARGET_DEVICE,
6102 };
6103
6104 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
6105                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
6106 {
6107         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
6108
6109         if (!page)
6110                 return NULL;
6111         if (PageAnon(page)) {
6112                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
6113                         return NULL;
6114         } else {
6115                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
6116                         return NULL;
6117         }
6118         get_page(page);
6119
6120         return page;
6121 }
6122
6123 #if defined(CONFIG_SWAP) || defined(CONFIG_DEVICE_PRIVATE)
6124 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6125                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6126 {
6127         struct page *page = NULL;
6128         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
6129
6130         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
6131                 return NULL;
6132
6133         /*
6134          * Handle device private pages that are not accessible by the CPU, but
6135          * stored as special swap entries in the page table.
6136          */
6137         if (is_device_private_entry(ent)) {
6138                 page = pfn_swap_entry_to_page(ent);
6139                 if (!get_page_unless_zero(page))
6140                         return NULL;
6141                 return page;
6142         }
6143
6144         if (non_swap_entry(ent))
6145                 return NULL;
6146
6147         /*
6148          * Because swap_cache_get_folio() updates some statistics counter,
6149          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
6150          */
6151         page = find_get_page(swap_address_space(ent), swp_offset(ent));
6152         entry->val = ent.val;
6153
6154         return page;
6155 }
6156 #else
6157 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6158                         pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6159 {
6160         return NULL;
6161 }
6162 #endif
6163
6164 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
6165                         unsigned long addr, pte_t ptent)
6166 {
6167         unsigned long index;
6168         struct folio *folio;
6169
6170         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
6171                 return NULL;
6172         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
6173                 return NULL;
6174
6175         /* folio is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
6176         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
6177         index = linear_page_index(vma, addr);
6178         folio = filemap_get_incore_folio(vma->vm_file->f_mapping, index);
6179         if (IS_ERR(folio))
6180                 return NULL;
6181         return folio_file_page(folio, index);
6182 }
6183
6184 /**
6185  * mem_cgroup_move_account - move account of the folio
6186  * @folio: The folio.
6187  * @compound: charge the page as compound or small page
6188  * @from: mem_cgroup which the folio is moved from.
6189  * @to: mem_cgroup which the folio is moved to. @from != @to.
6190  *
6191  * The folio must be locked and not on the LRU.
6192  *
6193  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
6194  * from old cgroup.
6195  */
6196 static int mem_cgroup_move_account(struct folio *folio,
6197                                    bool compound,
6198                                    struct mem_cgroup *from,
6199                                    struct mem_cgroup *to)
6200 {
6201         struct lruvec *from_vec, *to_vec;
6202         struct pglist_data *pgdat;
6203         unsigned int nr_pages = compound ? folio_nr_pages(folio) : 1;
6204         int nid, ret;
6205
6206         VM_BUG_ON(from == to);
6207         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(folio), folio);
6208         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_lru(folio), folio);
6209         VM_BUG_ON(compound && !folio_test_large(folio));
6210
6211         ret = -EINVAL;
6212         if (folio_memcg(folio) != from)
6213                 goto out;
6214
6215         pgdat = folio_pgdat(folio);
6216         from_vec = mem_cgroup_lruvec(from, pgdat);
6217         to_vec = mem_cgroup_lruvec(to, pgdat);
6218
6219         folio_memcg_lock(folio);
6220
6221         if (folio_test_anon(folio)) {
6222                 if (folio_mapped(folio)) {
6223                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_ANON_MAPPED, -nr_pages);
6224                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_ANON_MAPPED, nr_pages);
6225                         if (folio_test_pmd_mappable(folio)) {
6226                                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_ANON_THPS,
6227                                                    -nr_pages);
6228                                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_ANON_THPS,
6229                                                    nr_pages);
6230                         }
6231                 }
6232         } else {
6233                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_PAGES, -nr_pages);
6234                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_PAGES, nr_pages);
6235
6236                 if (folio_test_swapbacked(folio)) {
6237                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_SHMEM, -nr_pages);
6238                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_SHMEM, nr_pages);
6239                 }
6240
6241                 if (folio_mapped(folio)) {
6242                         __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_MAPPED, -nr_pages);
6243                         __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_MAPPED, nr_pages);
6244                 }
6245
6246                 if (folio_test_dirty(folio)) {
6247                         struct address_space *mapping = folio_mapping(folio);
6248
6249                         if (mapping_can_writeback(mapping)) {
6250                                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_FILE_DIRTY,
6251                                                    -nr_pages);
6252                                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_FILE_DIRTY,
6253                                                    nr_pages);
6254                         }
6255                 }
6256         }
6257
6258 #ifdef CONFIG_SWAP
6259         if (folio_test_swapcache(folio)) {
6260                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_SWAPCACHE, -nr_pages);
6261                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_SWAPCACHE, nr_pages);
6262         }
6263 #endif
6264         if (folio_test_writeback(folio)) {
6265                 __mod_lruvec_state(from_vec, NR_WRITEBACK, -nr_pages);
6266                 __mod_lruvec_state(to_vec, NR_WRITEBACK, nr_pages);
6267         }
6268
6269         /*
6270          * All state has been migrated, let's switch to the new memcg.
6271          *
6272          * It is safe to change page's memcg here because the page
6273          * is referenced, charged, isolated, and locked: we can't race
6274          * with (un)charging, migration, LRU putback, or anything else
6275          * that would rely on a stable page's memory cgroup.
6276          *
6277          * Note that folio_memcg_lock is a memcg lock, not a page lock,
6278          * to save space. As soon as we switch page's memory cgroup to a
6279          * new memcg that isn't locked, the above state can change
6280          * concurrently again. Make sure we're truly done with it.
6281          */
6282         smp_mb();
6283
6284         css_get(&to->css);
6285         css_put(&from->css);
6286
6287         folio->memcg_data = (unsigned long)to;
6288
6289         __folio_memcg_unlock(from);
6290
6291         ret = 0;
6292         nid = folio_nid(folio);
6293
6294         local_irq_disable();
6295         mem_cgroup_charge_statistics(to, nr_pages);
6296         memcg_check_events(to, nid);
6297         mem_cgroup_charge_statistics(from, -nr_pages);
6298         memcg_check_events(from, nid);
6299         local_irq_enable();
6300 out:
6301         return ret;
6302 }
6303
6304 /**
6305  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
6306  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
6307  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
6308  * @ptent: the pte to be checked
6309  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
6310  *
6311  * Context: Called with pte lock held.
6312  * Return:
6313  * * MC_TARGET_NONE - If the pte is not a target for move charge.
6314  * * MC_TARGET_PAGE - If the page corresponding to this pte is a target for
6315  *   move charge. If @target is not NULL, the folio is stored in target->folio
6316  *   with extra refcnt taken (Caller should release it).
6317  * * MC_TARGET_SWAP - If the swap entry corresponding to this pte is a
6318  *   target for charge migration.  If @target is not NULL, the entry is
6319  *   stored in target->ent.
6320  * * MC_TARGET_DEVICE - Like MC_TARGET_PAGE but page is device memory and
6321  *   thus not on the lru.  For now such page is charged like a regular page
6322  *   would be as it is just special memory taking the place of a regular page.
6323  *   See Documentations/vm/hmm.txt and include/linux/hmm.h
6324  */
6325 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
6326                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
6327 {
6328         struct page *page = NULL;
6329         struct folio *folio;
6330         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6331         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
6332
6333         if (pte_present(ptent))
6334                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
6335         else if (pte_none_mostly(ptent))
6336                 /*
6337                  * PTE markers should be treated as a none pte here, separated
6338                  * from other swap handling below.
6339                  */
6340                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent);
6341         else if (is_swap_pte(ptent))
6342                 page = mc_handle_swap_pte(vma, ptent, &ent);
6343
6344         if (page)
6345                 folio = page_folio(page);
6346         if (target && page) {
6347                 if (!folio_trylock(folio)) {
6348                         folio_put(folio);
6349                         return ret;
6350                 }
6351                 /*
6352                  * page_mapped() must be stable during the move. This
6353                  * pte is locked, so if it's present, the page cannot
6354                  * become unmapped. If it isn't, we have only partial
6355                  * control over the mapped state: the page lock will
6356                  * prevent new faults against pagecache and swapcache,
6357                  * so an unmapped page cannot become mapped. However,
6358                  * if the page is already mapped elsewhere, it can
6359                  * unmap, and there is nothing we can do about it.
6360                  * Alas, skip moving the page in this case.
6361                  */
6362                 if (!pte_present(ptent) && page_mapped(page)) {
6363                         folio_unlock(folio);
6364                         folio_put(folio);
6365                         return ret;
6366                 }
6367         }
6368
6369         if (!page && !ent.val)
6370                 return ret;
6371         if (page) {
6372                 /*
6373                  * Do only loose check w/o serialization.
6374                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
6375                  * not under LRU exclusion.
6376                  */
6377                 if (folio_memcg(folio) == mc.from) {
6378                         ret = MC_TARGET_PAGE;
6379                         if (folio_is_device_private(folio) ||
6380                             folio_is_device_coherent(folio))
6381                                 ret = MC_TARGET_DEVICE;
6382                         if (target)
6383                                 target->folio = folio;
6384                 }
6385                 if (!ret || !target) {
6386                         if (target)
6387                                 folio_unlock(folio);
6388                         folio_put(folio);
6389                 }
6390         }
6391         /*
6392          * There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged.
6393          * But we cannot move a tail-page in a THP.
6394          */
6395         if (ent.val && !ret && (!page || !PageTransCompound(page)) &&
6396             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
6397                 ret = MC_TARGET_SWAP;
6398                 if (target)
6399                         target->ent = ent;
6400         }
6401         return ret;
6402 }
6403
6404 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
6405 /*
6406  * We don't consider PMD mapped swapping or file mapped pages because THP does
6407  * not support them for now.
6408  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
6409  */
6410 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6411                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6412 {
6413         struct page *page = NULL;
6414         struct folio *folio;
6415         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6416
6417         if (unlikely(is_swap_pmd(pmd))) {
6418                 VM_BUG_ON(thp_migration_supported() &&
6419                                   !is_pmd_migration_entry(pmd));
6420                 return ret;
6421         }
6422         page = pmd_page(pmd);
6423         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
6424         folio = page_folio(page);
6425         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
6426                 return ret;
6427         if (folio_memcg(folio) == mc.from) {
6428                 ret = MC_TARGET_PAGE;
6429                 if (target) {
6430                         folio_get(folio);
6431                         if (!folio_trylock(folio)) {
6432                                 folio_put(folio);
6433                                 return MC_TARGET_NONE;
6434                         }
6435                         target->folio = folio;
6436                 }
6437         }
6438         return ret;
6439 }
6440 #else
6441 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6442                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6443 {
6444         return MC_TARGET_NONE;
6445 }
6446 #endif
6447
6448 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
6449                                         unsigned long addr, unsigned long end,
6450                                         struct mm_walk *walk)
6451 {
6452         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
6453         pte_t *pte;
6454         spinlock_t *ptl;
6455
6456         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
6457         if (ptl) {
6458                 /*
6459                  * Note their can not be MC_TARGET_DEVICE for now as we do not
6460                  * support transparent huge page with MEMORY_DEVICE_PRIVATE but
6461                  * this might change.
6462                  */
6463                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
6464                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
6465                 spin_unlock(ptl);
6466                 return 0;
6467         }
6468
6469         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6470         if (!pte)
6471                 return 0;
6472         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
6473                 if (get_mctgt_type(vma, addr, ptep_get(pte), NULL))
6474                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
6475         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6476         cond_resched();
6477
6478         return 0;
6479 }
6480
6481 static const struct mm_walk_ops precharge_walk_ops = {
6482         .pmd_entry      = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
6483         .walk_lock      = PGWALK_RDLOCK,
6484 };
6485
6486 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
6487 {
6488         unsigned long precharge;
6489
6490         mmap_read_lock(mm);
6491         walk_page_range(mm, 0, ULONG_MAX, &precharge_walk_ops, NULL);
6492         mmap_read_unlock(mm);
6493
6494         precharge = mc.precharge;
6495         mc.precharge = 0;
6496
6497         return precharge;
6498 }
6499
6500 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
6501 {
6502         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
6503
6504         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
6505         mc.moving_task = current;
6506         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
6507 }
6508
6509 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
6510 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
6511 {
6512         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6513         struct mem_cgroup *to = mc.to;
6514
6515         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
6516         if (mc.precharge) {
6517                 mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
6518                 mc.precharge = 0;
6519         }
6520         /*
6521          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
6522          * we must uncharge here.
6523          */
6524         if (mc.moved_charge) {
6525                 mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
6526                 mc.moved_charge = 0;
6527         }
6528         /* we must fixup refcnts and charges */
6529         if (mc.moved_swap) {
6530                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
6531                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
6532                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
6533
6534                 mem_cgroup_id_put_many(mc.from, mc.moved_swap);
6535
6536                 /*
6537                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
6538                  * should uncharge to->memory.
6539                  */
6540                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
6541                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
6542
6543                 mc.moved_swap = 0;
6544         }
6545         memcg_oom_recover(from);
6546         memcg_oom_recover(to);
6547         wake_up_all(&mc.waitq);
6548 }
6549
6550 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
6551 {
6552         struct mm_struct *mm = mc.mm;
6553
6554         /*
6555          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
6556          * task migration.
6557          */
6558         mc.moving_task = NULL;
6559         __mem_cgroup_clear_mc();
6560         spin_lock(&mc.lock);
6561         mc.from = NULL;
6562         mc.to = NULL;
6563         mc.mm = NULL;
6564         spin_unlock(&mc.lock);
6565
6566         mmput(mm);
6567 }
6568
6569 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6570 {
6571         struct cgroup_subsys_state *css;
6572         struct mem_cgroup *memcg = NULL; /* unneeded init to make gcc happy */
6573         struct mem_cgroup *from;
6574         struct task_struct *leader, *p;
6575         struct mm_struct *mm;
6576         unsigned long move_flags;
6577         int ret = 0;
6578
6579         /* charge immigration isn't supported on the default hierarchy */
6580         if (cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
6581                 return 0;
6582
6583         /*
6584          * Multi-process migrations only happen on the default hierarchy
6585          * where charge immigration is not used.  Perform charge
6586          * immigration if @tset contains a leader and whine if there are
6587          * multiple.
6588          */
6589         p = NULL;
6590         cgroup_taskset_for_each_leader(leader, css, tset) {
6591                 WARN_ON_ONCE(p);
6592                 p = leader;
6593                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6594         }
6595         if (!p)
6596                 return 0;
6597
6598         /*
6599          * We are now committed to this value whatever it is. Changes in this
6600          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
6601          * So we need to save it, and keep it going.
6602          */
6603         move_flags = READ_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
6604         if (!move_flags)
6605                 return 0;
6606
6607         from = mem_cgroup_from_task(p);
6608
6609         VM_BUG_ON(from == memcg);
6610
6611         mm = get_task_mm(p);
6612         if (!mm)
6613                 return 0;
6614         /* We move charges only when we move a owner of the mm */
6615         if (mm->owner == p) {
6616                 VM_BUG_ON(mc.from);
6617                 VM_BUG_ON(mc.to);
6618                 VM_BUG_ON(mc.precharge);
6619                 VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
6620                 VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
6621
6622                 spin_lock(&mc.lock);
6623                 mc.mm = mm;
6624                 mc.from = from;
6625                 mc.to = memcg;
6626                 mc.flags = move_flags;
6627                 spin_unlock(&mc.lock);
6628                 /* We set mc.moving_task later */
6629
6630                 ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
6631                 if (ret)
6632                         mem_cgroup_clear_mc();
6633         } else {
6634                 mmput(mm);
6635         }
6636         return ret;
6637 }
6638
6639 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6640 {
6641         if (mc.to)
6642                 mem_cgroup_clear_mc();
6643 }
6644
6645 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
6646                                 unsigned long addr, unsigned long end,
6647                                 struct mm_walk *walk)
6648 {
6649         int ret = 0;
6650         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
6651         pte_t *pte;
6652         spinlock_t *ptl;
6653         enum mc_target_type target_type;
6654         union mc_target target;
6655         struct folio *folio;
6656
6657         ptl = pmd_trans_huge_lock(pmd, vma);
6658         if (ptl) {
6659                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
6660                         spin_unlock(ptl);
6661                         return 0;
6662                 }
6663                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
6664                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
6665                         folio = target.folio;
6666                         if (folio_isolate_lru(folio)) {
6667                                 if (!mem_cgroup_move_account(folio, true,
6668                                                              mc.from, mc.to)) {
6669                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
6670                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
6671                                 }
6672                                 folio_putback_lru(folio);
6673                         }
6674                         folio_unlock(folio);
6675                         folio_put(folio);
6676                 } else if (target_type == MC_TARGET_DEVICE) {
6677                         folio = target.folio;
6678                         if (!mem_cgroup_move_account(folio, true,
6679                                                      mc.from, mc.to)) {
6680                                 mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
6681                                 mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
6682                         }
6683                         folio_unlock(folio);
6684                         folio_put(folio);
6685                 }
6686                 spin_unlock(ptl);
6687                 return 0;
6688         }
6689
6690 retry:
6691         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6692         if (!pte)
6693                 return 0;
6694         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
6695                 pte_t ptent = ptep_get(pte++);
6696                 bool device = false;
6697                 swp_entry_t ent;
6698
6699                 if (!mc.precharge)
6700                         break;
6701
6702                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
6703                 case MC_TARGET_DEVICE:
6704                         device = true;
6705                         fallthrough;
6706                 case MC_TARGET_PAGE:
6707                         folio = target.folio;
6708                         /*
6709                          * We can have a part of the split pmd here. Moving it
6710                          * can be done but it would be too convoluted so simply
6711                          * ignore such a partial THP and keep it in original
6712                          * memcg. There should be somebody mapping the head.
6713                          */
6714                         if (folio_test_large(folio))
6715                                 goto put;
6716                         if (!device && !folio_isolate_lru(folio))
6717                                 goto put;
6718                         if (!mem_cgroup_move_account(folio, false,
6719                                                 mc.from, mc.to)) {
6720                                 mc.precharge--;
6721                                 /* we uncharge from mc.from later. */
6722                                 mc.moved_charge++;
6723                         }
6724                         if (!device)
6725                                 folio_putback_lru(folio);
6726 put:                    /* get_mctgt_type() gets & locks the page */
6727                         folio_unlock(folio);
6728                         folio_put(folio);
6729                         break;
6730                 case MC_TARGET_SWAP:
6731                         ent = target.ent;
6732                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
6733                                 mc.precharge--;
6734                                 mem_cgroup_id_get_many(mc.to, 1);
6735                                 /* we fixup other refcnts and charges later. */
6736                                 mc.moved_swap++;
6737                         }
6738                         break;
6739                 default:
6740                         break;
6741                 }
6742         }
6743         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6744         cond_resched();
6745
6746         if (addr != end) {
6747                 /*
6748                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
6749                  * We try charge one by one, but don't do any additional
6750                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
6751                  * phase.
6752                  */
6753                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
6754                 if (!ret)
6755                         goto retry;
6756         }
6757
6758         return ret;
6759 }
6760
6761 static const struct mm_walk_ops charge_walk_ops = {
6762         .pmd_entry      = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
6763         .walk_lock      = PGWALK_RDLOCK,
6764 };
6765
6766 static void mem_cgroup_move_charge(void)
6767 {
6768         lru_add_drain_all();
6769         /*
6770          * Signal folio_memcg_lock() to take the memcg's move_lock
6771          * while we're moving its pages to another memcg. Then wait
6772          * for already started RCU-only updates to finish.
6773          */
6774         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
6775         synchronize_rcu();
6776 retry:
6777         if (unlikely(!mmap_read_trylock(mc.mm))) {
6778                 /*
6779                  * Someone who are holding the mmap_lock might be waiting in
6780                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
6781                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
6782                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
6783                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
6784                  */
6785                 __mem_cgroup_clear_mc();
6786                 cond_resched();
6787                 goto retry;
6788         }
6789         /*
6790          * When we have consumed all precharges and failed in doing
6791          * additional charge, the page walk just aborts.
6792          */
6793         walk_page_range(mc.mm, 0, ULONG_MAX, &charge_walk_ops, NULL);
6794         mmap_read_unlock(mc.mm);
6795         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
6796 }
6797
6798 static void mem_cgroup_move_task(void)
6799 {
6800         if (mc.to) {
6801                 mem_cgroup_move_charge();
6802                 mem_cgroup_clear_mc();
6803         }
6804 }
6805
6806 #else   /* !CONFIG_MMU */
6807 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6808 {
6809         return 0;
6810 }
6811 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6812 {
6813 }
6814 static void mem_cgroup_move_task(void)
6815 {
6816 }
6817 #endif
6818
6819 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6820 static void mem_cgroup_fork(struct task_struct *task)
6821 {
6822         /*
6823          * Set the update flag to cause task->objcg to be initialized lazily
6824          * on the first allocation. It can be done without any synchronization
6825          * because it's always performed on the current task, so does
6826          * current_objcg_update().
6827          */
6828         task->objcg = (struct obj_cgroup *)CURRENT_OBJCG_UPDATE_FLAG;
6829 }
6830
6831 static void mem_cgroup_exit(struct task_struct *task)
6832 {
6833         struct obj_cgroup *objcg = task->objcg;
6834
6835         objcg = (struct obj_cgroup *)
6836                 ((unsigned long)objcg & ~CURRENT_OBJCG_UPDATE_FLAG);
6837         obj_cgroup_put(objcg);
6838
6839         /*
6840          * Some kernel allocations can happen after this point,
6841          * but let's ignore them. It can be done without any synchronization
6842          * because it's always performed on the current task, so does
6843          * current_objcg_update().
6844          */
6845         task->objcg = NULL;
6846 }
6847 #endif
6848
6849 #ifdef CONFIG_LRU_GEN
6850 static void mem_cgroup_lru_gen_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6851 {
6852         struct task_struct *task;
6853         struct cgroup_subsys_state *css;
6854
6855         /* find the first leader if there is any */
6856         cgroup_taskset_for_each_leader(task, css, tset)
6857                 break;
6858
6859         if (!task)
6860                 return;
6861
6862         task_lock(task);
6863         if (task->mm && READ_ONCE(task->mm->owner) == task)
6864                 lru_gen_migrate_mm(task->mm);
6865         task_unlock(task);
6866 }
6867 #else
6868 static void mem_cgroup_lru_gen_attach(struct cgroup_taskset *tset) {}
6869 #endif /* CONFIG_LRU_GEN */
6870
6871 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6872 static void mem_cgroup_kmem_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6873 {
6874         struct task_struct *task;
6875         struct cgroup_subsys_state *css;
6876
6877         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
6878                 /* atomically set the update bit */
6879                 set_bit(CURRENT_OBJCG_UPDATE_BIT, (unsigned long *)&task->objcg);
6880         }
6881 }
6882 #else
6883 static void mem_cgroup_kmem_attach(struct cgroup_taskset *tset) {}
6884 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
6885
6886 #if defined(CONFIG_LRU_GEN) || defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
6887 static void mem_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
6888 {
6889         mem_cgroup_lru_gen_attach(tset);
6890         mem_cgroup_kmem_attach(tset);
6891 }
6892 #endif
6893
6894 static int seq_puts_memcg_tunable(struct seq_file *m, unsigned long value)
6895 {
6896         if (value == PAGE_COUNTER_MAX)
6897                 seq_puts(m, "max\n");
6898         else
6899                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)value * PAGE_SIZE);
6900
6901         return 0;
6902 }
6903
6904 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6905                                struct cftype *cft)
6906 {
6907         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6908
6909         return (u64)page_counter_read(&memcg->memory) * PAGE_SIZE;
6910 }
6911
6912 static u64 memory_peak_read(struct cgroup_subsys_state *css,
6913                             struct cftype *cft)
6914 {
6915         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6916
6917         return (u64)memcg->memory.watermark * PAGE_SIZE;
6918 }
6919
6920 static int memory_min_show(struct seq_file *m, void *v)
6921 {
6922         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6923                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.min));
6924 }
6925
6926 static ssize_t memory_min_write(struct kernfs_open_file *of,
6927                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6928 {
6929         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6930         unsigned long min;
6931         int err;
6932
6933         buf = strstrip(buf);
6934         err = page_counter_memparse(buf, "max", &min);
6935         if (err)
6936                 return err;
6937
6938         page_counter_set_min(&memcg->memory, min);
6939
6940         return nbytes;
6941 }
6942
6943 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
6944 {
6945         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6946                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.low));
6947 }
6948
6949 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
6950                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6951 {
6952         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6953         unsigned long low;
6954         int err;
6955
6956         buf = strstrip(buf);
6957         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
6958         if (err)
6959                 return err;
6960
6961         page_counter_set_low(&memcg->memory, low);
6962
6963         return nbytes;
6964 }
6965
6966 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
6967 {
6968         return seq_puts_memcg_tunable(m,
6969                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.high));
6970 }
6971
6972 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
6973                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
6974 {
6975         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
6976         unsigned int nr_retries = MAX_RECLAIM_RETRIES;
6977         bool drained = false;
6978         unsigned long high;
6979         int err;
6980
6981         buf = strstrip(buf);
6982         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
6983         if (err)
6984                 return err;
6985
6986         page_counter_set_high(&memcg->memory, high);
6987
6988         for (;;) {
6989                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
6990                 unsigned long reclaimed;
6991
6992                 if (nr_pages <= high)
6993                         break;
6994
6995                 if (signal_pending(current))
6996                         break;
6997
6998                 if (!drained) {
6999                         drain_all_stock(memcg);
7000                         drained = true;
7001                         continue;
7002                 }
7003
7004                 reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - high,
7005                                         GFP_KERNEL, MEMCG_RECLAIM_MAY_SWAP);
7006
7007                 if (!reclaimed && !nr_retries--)
7008                         break;
7009         }
7010
7011         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
7012         return nbytes;
7013 }
7014
7015 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
7016 {
7017         return seq_puts_memcg_tunable(m,
7018                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->memory.max));
7019 }
7020
7021 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
7022                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7023 {
7024         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7025         unsigned int nr_reclaims = MAX_RECLAIM_RETRIES;
7026         bool drained = false;
7027         unsigned long max;
7028         int err;
7029
7030         buf = strstrip(buf);
7031         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
7032         if (err)
7033                 return err;
7034
7035         xchg(&memcg->memory.max, max);
7036
7037         for (;;) {
7038                 unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
7039
7040                 if (nr_pages <= max)
7041                         break;
7042
7043                 if (signal_pending(current))
7044                         break;
7045
7046                 if (!drained) {
7047                         drain_all_stock(memcg);
7048                         drained = true;
7049                         continue;
7050                 }
7051
7052                 if (nr_reclaims) {
7053                         if (!try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages - max,
7054                                         GFP_KERNEL, MEMCG_RECLAIM_MAY_SWAP))
7055                                 nr_reclaims--;
7056                         continue;
7057                 }
7058
7059                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_OOM);
7060                 if (!mem_cgroup_out_of_memory(memcg, GFP_KERNEL, 0))
7061                         break;
7062         }
7063
7064         memcg_wb_domain_size_changed(memcg);
7065         return nbytes;
7066 }
7067
7068 /*
7069  * Note: don't forget to update the 'samples/cgroup/memcg_event_listener'
7070  * if any new events become available.
7071  */
7072 static void __memory_events_show(struct seq_file *m, atomic_long_t *events)
7073 {
7074         seq_printf(m, "low %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_LOW]));
7075         seq_printf(m, "high %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_HIGH]));
7076         seq_printf(m, "max %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_MAX]));
7077         seq_printf(m, "oom %lu\n", atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM]));
7078         seq_printf(m, "oom_kill %lu\n",
7079                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_KILL]));
7080         seq_printf(m, "oom_group_kill %lu\n",
7081                    atomic_long_read(&events[MEMCG_OOM_GROUP_KILL]));
7082 }
7083
7084 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
7085 {
7086         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7087
7088         __memory_events_show(m, memcg->memory_events);
7089         return 0;
7090 }
7091
7092 static int memory_events_local_show(struct seq_file *m, void *v)
7093 {
7094         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7095
7096         __memory_events_show(m, memcg->memory_events_local);
7097         return 0;
7098 }
7099
7100 static int memory_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
7101 {
7102         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7103         char *buf = kmalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
7104         struct seq_buf s;
7105
7106         if (!buf)
7107                 return -ENOMEM;
7108         seq_buf_init(&s, buf, PAGE_SIZE);
7109         memory_stat_format(memcg, &s);
7110         seq_puts(m, buf);
7111         kfree(buf);
7112         return 0;
7113 }
7114
7115 #ifdef CONFIG_NUMA
7116 static inline unsigned long lruvec_page_state_output(struct lruvec *lruvec,
7117                                                      int item)
7118 {
7119         return lruvec_page_state(lruvec, item) *
7120                 memcg_page_state_output_unit(item);
7121 }
7122
7123 static int memory_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
7124 {
7125         int i;
7126         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7127
7128         mem_cgroup_flush_stats(memcg);
7129
7130         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(memory_stats); i++) {
7131                 int nid;
7132
7133                 if (memory_stats[i].idx >= NR_VM_NODE_STAT_ITEMS)
7134                         continue;
7135
7136                 seq_printf(m, "%s", memory_stats[i].name);
7137                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
7138                         u64 size;
7139                         struct lruvec *lruvec;
7140
7141                         lruvec = mem_cgroup_lruvec(memcg, NODE_DATA(nid));
7142                         size = lruvec_page_state_output(lruvec,
7143                                                         memory_stats[i].idx);
7144                         seq_printf(m, " N%d=%llu", nid, size);
7145                 }
7146                 seq_putc(m, '\n');
7147         }
7148
7149         return 0;
7150 }
7151 #endif
7152
7153 static int memory_oom_group_show(struct seq_file *m, void *v)
7154 {
7155         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
7156
7157         seq_printf(m, "%d\n", READ_ONCE(memcg->oom_group));
7158
7159         return 0;
7160 }
7161
7162 static ssize_t memory_oom_group_write(struct kernfs_open_file *of,
7163                                       char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
7164 {
7165         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7166         int ret, oom_group;
7167
7168         buf = strstrip(buf);
7169         if (!buf)
7170                 return -EINVAL;
7171
7172         ret = kstrtoint(buf, 0, &oom_group);
7173         if (ret)
7174                 return ret;
7175
7176         if (oom_group != 0 && oom_group != 1)
7177                 return -EINVAL;
7178
7179         WRITE_ONCE(memcg->oom_group, oom_group);
7180
7181         return nbytes;
7182 }
7183
7184 static ssize_t memory_reclaim(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
7185                               size_t nbytes, loff_t off)
7186 {
7187         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
7188         unsigned int nr_retries = MAX_RECLAIM_RETRIES;
7189         unsigned long nr_to_reclaim, nr_reclaimed = 0;
7190         unsigned int reclaim_options;
7191         int err;
7192
7193         buf = strstrip(buf);
7194         err = page_counter_memparse(buf, "", &nr_to_reclaim);
7195         if (err)
7196                 return err;
7197
7198         reclaim_options = MEMCG_RECLAIM_MAY_SWAP | MEMCG_RECLAIM_PROACTIVE;
7199         while (nr_reclaimed < nr_to_reclaim) {
7200                 /* Will converge on zero, but reclaim enforces a minimum */
7201                 unsigned long batch_size = (nr_to_reclaim - nr_reclaimed) / 4;
7202                 unsigned long reclaimed;
7203
7204                 if (signal_pending(current))
7205                         return -EINTR;
7206
7207                 /*
7208                  * This is the final attempt, drain percpu lru caches in the
7209                  * hope of introducing more evictable pages for
7210                  * try_to_free_mem_cgroup_pages().
7211                  */
7212                 if (!nr_retries)
7213                         lru_add_drain_all();
7214
7215                 reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg,
7216                                         batch_size, GFP_KERNEL, reclaim_options);
7217
7218                 if (!reclaimed && !nr_retries--)
7219                         return -EAGAIN;
7220
7221                 nr_reclaimed += reclaimed;
7222         }
7223
7224         return nbytes;
7225 }
7226
7227 static struct cftype memory_files[] = {
7228         {
7229                 .name = "current",
7230                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7231                 .read_u64 = memory_current_read,
7232         },
7233         {
7234                 .name = "peak",
7235                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7236                 .read_u64 = memory_peak_read,
7237         },
7238         {
7239                 .name = "min",
7240                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7241                 .seq_show = memory_min_show,
7242                 .write = memory_min_write,
7243         },
7244         {
7245                 .name = "low",
7246                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7247                 .seq_show = memory_low_show,
7248                 .write = memory_low_write,
7249         },
7250         {
7251                 .name = "high",
7252                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7253                 .seq_show = memory_high_show,
7254                 .write = memory_high_write,
7255         },
7256         {
7257                 .name = "max",
7258                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7259                 .seq_show = memory_max_show,
7260                 .write = memory_max_write,
7261         },
7262         {
7263                 .name = "events",
7264                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7265                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_file),
7266                 .seq_show = memory_events_show,
7267         },
7268         {
7269                 .name = "events.local",
7270                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
7271                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, events_local_file),
7272                 .seq_show = memory_events_local_show,
7273         },
7274         {
7275                 .name = "stat",
7276                 .seq_show = memory_stat_show,
7277         },
7278 #ifdef CONFIG_NUMA
7279         {
7280                 .name = "numa_stat",
7281                 .seq_show = memory_numa_stat_show,
7282         },
7283 #endif
7284         {
7285                 .name = "oom.group",
7286                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT | CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
7287                 .seq_show = memory_oom_group_show,
7288                 .write = memory_oom_group_write,
7289         },
7290         {
7291                 .name = "reclaim",
7292                 .flags = CFTYPE_NS_DELEGATABLE,
7293                 .write = memory_reclaim,
7294         },
7295         { }     /* terminate */
7296 };
7297
7298 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
7299         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
7300         .css_online = mem_cgroup_css_online,
7301         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
7302         .css_released = mem_cgroup_css_released,
7303         .css_free = mem_cgroup_css_free,
7304         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
7305         .css_rstat_flush = mem_cgroup_css_rstat_flush,
7306         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
7307 #if defined(CONFIG_LRU_GEN) || defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
7308         .attach = mem_cgroup_attach,
7309 #endif
7310         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
7311         .post_attach = mem_cgroup_move_task,
7312 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
7313         .fork = mem_cgroup_fork,
7314         .exit = mem_cgroup_exit,
7315 #endif
7316         .dfl_cftypes = memory_files,
7317         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
7318         .early_init = 0,
7319 };
7320
7321 /*
7322  * This function calculates an individual cgroup's effective
7323  * protection which is derived from its own memory.min/low, its
7324  * parent's and siblings' settings, as well as the actual memory
7325  * distribution in the tree.
7326  *
7327  * The following rules apply to the effective protection values:
7328  *
7329  * 1. At the first level of reclaim, effective protection is equal to
7330  *    the declared protection in memory.min and memory.low.
7331  *
7332  * 2. To enable safe delegation of the protection configuration, at
7333  *    subsequent levels the effective protection is capped to the
7334  *    parent's effective protection.
7335  *
7336  * 3. To make complex and dynamic subtrees easier to configure, the
7337  *    user is allowed to overcommit the declared protection at a given
7338  *    level. If that is the case, the parent's effective protection is
7339  *    distributed to the children in proportion to how much protection
7340  *    they have declared and how much of it they are utilizing.
7341  *
7342  *    This makes distribution proportional, but also work-conserving:
7343  *    if one cgroup claims much more protection than it uses memory,
7344  *    the unused remainder is available to its siblings.
7345  *
7346  * 4. Conversely, when the declared protection is undercommitted at a
7347  *    given level, the distribution of the larger parental protection
7348  *    budget is NOT proportional. A cgroup's protection from a sibling
7349  *    is capped to its own memory.min/low setting.
7350  *
7351  * 5. However, to allow protecting recursive subtrees from each other
7352  *    without having to declare each individual cgroup's fixed share
7353  *    of the ancestor's claim to protection, any unutilized -
7354  *    "floating" - protection from up the tree is distributed in
7355  *    proportion to each cgroup's *usage*. This makes the protection
7356  *    neutral wrt sibling cgroups and lets them compete freely over
7357  *    the shared parental protection budget, but it protects the
7358  *    subtree as a whole from neighboring subtrees.
7359  *
7360  * Note that 4. and 5. are not in conflict: 4. is about protecting
7361  * against immediate siblings whereas 5. is about protecting against
7362  * neighboring subtrees.
7363  */
7364 static unsigned long effective_protection(unsigned long usage,
7365                                           unsigned long parent_usage,
7366                                           unsigned long setting,
7367                                           unsigned long parent_effective,
7368                                           unsigned long siblings_protected)
7369 {
7370         unsigned long protected;
7371         unsigned long ep;
7372
7373         protected = min(usage, setting);
7374         /*
7375          * If all cgroups at this level combined claim and use more
7376          * protection than what the parent affords them, distribute
7377          * shares in proportion to utilization.
7378          *
7379          * We are using actual utilization rather than the statically
7380          * claimed protection in order to be work-conserving: claimed
7381          * but unused protection is available to siblings that would
7382          * otherwise get a smaller chunk than what they claimed.
7383          */
7384         if (siblings_protected > parent_effective)
7385                 return protected * parent_effective / siblings_protected;
7386
7387         /*
7388          * Ok, utilized protection of all children is within what the
7389          * parent affords them, so we know whatever this child claims
7390          * and utilizes is effectively protected.
7391          *
7392          * If there is unprotected usage beyond this value, reclaim
7393          * will apply pressure in proportion to that amount.
7394          *
7395          * If there is unutilized protection, the cgroup will be fully
7396          * shielded from reclaim, but we do return a smaller value for
7397          * protection than what the group could enjoy in theory. This
7398          * is okay. With the overcommit distribution above, effective
7399          * protection is always dependent on how memory is actually
7400          * consumed among the siblings anyway.
7401          */
7402         ep = protected;
7403
7404         /*
7405          * If the children aren't claiming (all of) the protection
7406          * afforded to them by the parent, distribute the remainder in
7407          * proportion to the (unprotected) memory of each cgroup. That
7408          * way, cgroups that aren't explicitly prioritized wrt each
7409          * other compete freely over the allowance, but they are
7410          * collectively protected from neighboring trees.
7411          *
7412          * We're using unprotected memory for the weight so that if
7413          * some cgroups DO claim explicit protection, we don't protect
7414          * the same bytes twice.
7415          *
7416          * Check both usage and parent_usage against the respective
7417          * protected values. One should imply the other, but they
7418          * aren't read atomically - make sure the division is sane.
7419          */
7420         if (!(cgrp_dfl_root.flags & CGRP_ROOT_MEMORY_RECURSIVE_PROT))
7421                 return ep;
7422         if (parent_effective > siblings_protected &&
7423             parent_usage > siblings_protected &&
7424             usage > protected) {
7425                 unsigned long unclaimed;
7426
7427                 unclaimed = parent_effective - siblings_protected;
7428                 unclaimed *= usage - protected;
7429                 unclaimed /= parent_usage - siblings_protected;
7430
7431                 ep += unclaimed;
7432         }
7433
7434         return ep;
7435 }
7436
7437 /**
7438  * mem_cgroup_calculate_protection - check if memory consumption is in the normal range
7439  * @root: the top ancestor of the sub-tree being checked
7440  * @memcg: the memory cgroup to check
7441  *
7442  * WARNING: This function is not stateless! It can only be used as part
7443  *          of a top-down tree iteration, not for isolated queries.
7444  */
7445 void mem_cgroup_calculate_protection(struct mem_cgroup *root,
7446                                      struct mem_cgroup *memcg)
7447 {
7448         unsigned long usage, parent_usage;
7449         struct mem_cgroup *parent;
7450
7451         if (mem_cgroup_disabled())
7452                 return;
7453
7454         if (!root)
7455                 root = root_mem_cgroup;
7456
7457         /*
7458          * Effective values of the reclaim targets are ignored so they
7459          * can be stale. Have a look at mem_cgroup_protection for more
7460          * details.
7461          * TODO: calculation should be more robust so that we do not need
7462          * that special casing.
7463          */
7464         if (memcg == root)
7465                 return;
7466
7467         usage = page_counter_read(&memcg->memory);
7468         if (!usage)
7469                 return;
7470
7471         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
7472
7473         if (parent == root) {
7474                 memcg->memory.emin = READ_ONCE(memcg->memory.min);
7475                 memcg->memory.elow = READ_ONCE(memcg->memory.low);
7476                 return;
7477         }
7478
7479         parent_usage = page_counter_read(&parent->memory);
7480
7481         WRITE_ONCE(memcg->memory.emin, effective_protection(usage, parent_usage,
7482                         READ_ONCE(memcg->memory.min),
7483                         READ_ONCE(parent->memory.emin),
7484                         atomic_long_read(&parent->memory.children_min_usage)));
7485
7486         WRITE_ONCE(memcg->memory.elow, effective_protection(usage, parent_usage,
7487                         READ_ONCE(memcg->memory.low),
7488                         READ_ONCE(parent->memory.elow),
7489                         atomic_long_read(&parent->memory.children_low_usage)));
7490 }
7491
7492 static int charge_memcg(struct folio *folio, struct mem_cgroup *memcg,
7493                         gfp_t gfp)
7494 {
7495         int ret;
7496
7497         ret = try_charge(memcg, gfp, folio_nr_pages(folio));
7498         if (ret)
7499                 goto out;
7500
7501         mem_cgroup_commit_charge(folio, memcg);
7502 out:
7503         return ret;
7504 }
7505
7506 int __mem_cgroup_charge(struct folio *folio, struct mm_struct *mm, gfp_t gfp)
7507 {
7508         struct mem_cgroup *memcg;
7509         int ret;
7510
7511         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
7512         ret = charge_memcg(folio, memcg, gfp);
7513         css_put(&memcg->css);
7514
7515         return ret;
7516 }
7517
7518 /**
7519  * mem_cgroup_hugetlb_try_charge - try to charge the memcg for a hugetlb folio
7520  * @memcg: memcg to charge.
7521  * @gfp: reclaim mode.
7522  * @nr_pages: number of pages to charge.
7523  *
7524  * This function is called when allocating a huge page folio to determine if
7525  * the memcg has the capacity for it. It does not commit the charge yet,
7526  * as the hugetlb folio itself has not been obtained from the hugetlb pool.
7527  *
7528  * Once we have obtained the hugetlb folio, we can call
7529  * mem_cgroup_commit_charge() to commit the charge. If we fail to obtain the
7530  * folio, we should instead call mem_cgroup_cancel_charge() to undo the effect
7531  * of try_charge().
7532  *
7533  * Returns 0 on success. Otherwise, an error code is returned.
7534  */
7535 int mem_cgroup_hugetlb_try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp,
7536                         long nr_pages)
7537 {
7538         /*
7539          * If hugetlb memcg charging is not enabled, do not fail hugetlb allocation,
7540          * but do not attempt to commit charge later (or cancel on error) either.
7541          */
7542         if (mem_cgroup_disabled() || !memcg ||
7543                 !cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) ||
7544                 !(cgrp_dfl_root.flags & CGRP_ROOT_MEMORY_HUGETLB_ACCOUNTING))
7545                 return -EOPNOTSUPP;
7546
7547         if (try_charge(memcg, gfp, nr_pages))
7548                 return -ENOMEM;
7549
7550         return 0;
7551 }
7552
7553 /**
7554  * mem_cgroup_swapin_charge_folio - Charge a newly allocated folio for swapin.
7555  * @folio: folio to charge.
7556  * @mm: mm context of the victim
7557  * @gfp: reclaim mode
7558  * @entry: swap entry for which the folio is allocated
7559  *
7560  * This function charges a folio allocated for swapin. Please call this before
7561  * adding the folio to the swapcache.
7562  *
7563  * Returns 0 on success. Otherwise, an error code is returned.
7564  */
7565 int mem_cgroup_swapin_charge_folio(struct folio *folio, struct mm_struct *mm,
7566                                   gfp_t gfp, swp_entry_t entry)
7567 {
7568         struct mem_cgroup *memcg;
7569         unsigned short id;
7570         int ret;
7571
7572         if (mem_cgroup_disabled())
7573                 return 0;
7574
7575         id = lookup_swap_cgroup_id(entry);
7576         rcu_read_lock();
7577         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
7578         if (!memcg || !css_tryget_online(&memcg->css))
7579                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
7580         rcu_read_unlock();
7581
7582         ret = charge_memcg(folio, memcg, gfp);
7583
7584         css_put(&memcg->css);
7585         return ret;
7586 }
7587
7588 /*
7589  * mem_cgroup_swapin_uncharge_swap - uncharge swap slot
7590  * @entry: swap entry for which the page is charged
7591  *
7592  * Call this function after successfully adding the charged page to swapcache.
7593  *
7594  * Note: This function assumes the page for which swap slot is being uncharged
7595  * is order 0 page.
7596  */
7597 void mem_cgroup_swapin_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
7598 {
7599         /*
7600          * Cgroup1's unified memory+swap counter has been charged with the
7601          * new swapcache page, finish the transfer by uncharging the swap
7602          * slot. The swap slot would also get uncharged when it dies, but
7603          * it can stick around indefinitely and we'd count the page twice
7604          * the entire time.
7605          *
7606          * Cgroup2 has separate resource counters for memory and swap,
7607          * so this is a non-issue here. Memory and swap charge lifetimes
7608          * correspond 1:1 to page and swap slot lifetimes: we charge the
7609          * page to memory here, and uncharge swap when the slot is freed.
7610          */
7611         if (!mem_cgroup_disabled() && do_memsw_account()) {
7612                 /*
7613                  * The swap entry might not get freed for a long time,
7614                  * let's not wait for it.  The page already received a
7615                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
7616                  */
7617                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry, 1);
7618         }
7619 }
7620
7621 struct uncharge_gather {
7622         struct mem_cgroup *memcg;
7623         unsigned long nr_memory;
7624         unsigned long pgpgout;
7625         unsigned long nr_kmem;
7626         int nid;
7627 };
7628
7629 static inline void uncharge_gather_clear(struct uncharge_gather *ug)
7630 {
7631         memset(ug, 0, sizeof(*ug));
7632 }
7633
7634 static void uncharge_batch(const struct uncharge_gather *ug)
7635 {
7636         unsigned long flags;
7637
7638         if (ug->nr_memory) {
7639                 page_counter_uncharge(&ug->memcg->memory, ug->nr_memory);
7640                 if (do_memsw_account())
7641                         page_counter_uncharge(&ug->memcg->memsw, ug->nr_memory);
7642                 if (ug->nr_kmem)
7643                         memcg_account_kmem(ug->memcg, -ug->nr_kmem);
7644                 memcg_oom_recover(ug->memcg);
7645         }
7646
7647         local_irq_save(flags);
7648         __count_memcg_events(ug->memcg, PGPGOUT, ug->pgpgout);
7649         __this_cpu_add(ug->memcg->vmstats_percpu->nr_page_events, ug->nr_memory);
7650         memcg_check_events(ug->memcg, ug->nid);
7651         local_irq_restore(flags);
7652
7653         /* drop reference from uncharge_folio */
7654         css_put(&ug->memcg->css);
7655 }
7656
7657 static void uncharge_folio(struct folio *folio, struct uncharge_gather *ug)
7658 {
7659         long nr_pages;
7660         struct mem_cgroup *memcg;
7661         struct obj_cgroup *objcg;
7662
7663         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_lru(folio), folio);
7664         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_order(folio) > 1 &&
7665                         !folio_test_hugetlb(folio) &&
7666                         !list_empty(&folio->_deferred_list), folio);
7667
7668         /*
7669          * Nobody should be changing or seriously looking at
7670          * folio memcg or objcg at this point, we have fully
7671          * exclusive access to the folio.
7672          */
7673         if (folio_memcg_kmem(folio)) {
7674                 objcg = __folio_objcg(folio);
7675                 /*
7676                  * This get matches the put at the end of the function and
7677                  * kmem pages do not hold memcg references anymore.
7678                  */
7679                 memcg = get_mem_cgroup_from_objcg(objcg);
7680         } else {
7681                 memcg = __folio_memcg(folio);
7682         }
7683
7684         if (!memcg)
7685                 return;
7686
7687         if (ug->memcg != memcg) {
7688                 if (ug->memcg) {
7689                         uncharge_batch(ug);
7690                         uncharge_gather_clear(ug);
7691                 }
7692                 ug->memcg = memcg;
7693                 ug->nid = folio_nid(folio);
7694
7695                 /* pairs with css_put in uncharge_batch */
7696                 css_get(&memcg->css);
7697         }
7698
7699         nr_pages = folio_nr_pages(folio);
7700
7701         if (folio_memcg_kmem(folio)) {
7702                 ug->nr_memory += nr_pages;
7703                 ug->nr_kmem += nr_pages;
7704
7705                 folio->memcg_data = 0;
7706                 obj_cgroup_put(objcg);
7707         } else {
7708                 /* LRU pages aren't accounted at the root level */
7709                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
7710                         ug->nr_memory += nr_pages;
7711                 ug->pgpgout++;
7712
7713                 folio->memcg_data = 0;
7714         }
7715
7716         css_put(&memcg->css);
7717 }
7718
7719 void __mem_cgroup_uncharge(struct folio *folio)
7720 {
7721         struct uncharge_gather ug;
7722
7723         /* Don't touch folio->lru of any random page, pre-check: */
7724         if (!folio_memcg(folio))
7725                 return;
7726
7727         uncharge_gather_clear(&ug);
7728         uncharge_folio(folio, &ug);
7729         uncharge_batch(&ug);
7730 }
7731
7732 void __mem_cgroup_uncharge_folios(struct folio_batch *folios)
7733 {
7734         struct uncharge_gather ug;
7735         unsigned int i;
7736
7737         uncharge_gather_clear(&ug);
7738         for (i = 0; i < folios->nr; i++)
7739                 uncharge_folio(folios->folios[i], &ug);
7740         if (ug.memcg)
7741                 uncharge_batch(&ug);
7742 }
7743
7744 /**
7745  * mem_cgroup_replace_folio - Charge a folio's replacement.
7746  * @old: Currently circulating folio.
7747  * @new: Replacement folio.
7748  *
7749  * Charge @new as a replacement folio for @old. @old will
7750  * be uncharged upon free. This is only used by the page cache
7751  * (in replace_page_cache_folio()).
7752  *
7753  * Both folios must be locked, @new->mapping must be set up.
7754  */
7755 void mem_cgroup_replace_folio(struct folio *old, struct folio *new)
7756 {
7757         struct mem_cgroup *memcg;
7758         long nr_pages = folio_nr_pages(new);
7759         unsigned long flags;
7760
7761         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(old), old);
7762         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(new), new);
7763         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_anon(old) != folio_test_anon(new), new);
7764         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_nr_pages(old) != nr_pages, new);
7765
7766         if (mem_cgroup_disabled())
7767                 return;
7768
7769         /* Page cache replacement: new folio already charged? */
7770         if (folio_memcg(new))
7771                 return;
7772
7773         memcg = folio_memcg(old);
7774         VM_WARN_ON_ONCE_FOLIO(!memcg, old);
7775         if (!memcg)
7776                 return;
7777
7778         /* Force-charge the new page. The old one will be freed soon */
7779         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
7780                 page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
7781                 if (do_memsw_account())
7782                         page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
7783         }
7784
7785         css_get(&memcg->css);
7786         commit_charge(new, memcg);
7787
7788         local_irq_save(flags);
7789         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, nr_pages);
7790         memcg_check_events(memcg, folio_nid(new));
7791         local_irq_restore(flags);
7792 }
7793
7794 /**
7795  * mem_cgroup_migrate - Transfer the memcg data from the old to the new folio.
7796  * @old: Currently circulating folio.
7797  * @new: Replacement folio.
7798  *
7799  * Transfer the memcg data from the old folio to the new folio for migration.
7800  * The old folio's data info will be cleared. Note that the memory counters
7801  * will remain unchanged throughout the process.
7802  *
7803  * Both folios must be locked, @new->mapping must be set up.
7804  */
7805 void mem_cgroup_migrate(struct folio *old, struct folio *new)
7806 {
7807         struct mem_cgroup *memcg;
7808
7809         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(old), old);
7810         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(new), new);
7811         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_anon(old) != folio_test_anon(new), new);
7812         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_nr_pages(old) != folio_nr_pages(new), new);
7813
7814         if (mem_cgroup_disabled())
7815                 return;
7816
7817         memcg = folio_memcg(old);
7818         /*
7819          * Note that it is normal to see !memcg for a hugetlb folio.
7820          * For e.g, itt could have been allocated when memory_hugetlb_accounting
7821          * was not selected.
7822          */
7823         VM_WARN_ON_ONCE_FOLIO(!folio_test_hugetlb(old) && !memcg, old);
7824         if (!memcg)
7825                 return;
7826
7827         /* Transfer the charge and the css ref */
7828         commit_charge(new, memcg);
7829         /*
7830          * If the old folio is a large folio and is in the split queue, it needs
7831          * to be removed from the split queue now, in case getting an incorrect
7832          * split queue in destroy_large_folio() after the memcg of the old folio
7833          * is cleared.
7834          *
7835          * In addition, the old folio is about to be freed after migration, so
7836          * removing from the split queue a bit earlier seems reasonable.
7837          */
7838         if (folio_test_large(old) && folio_test_large_rmappable(old))
7839                 folio_undo_large_rmappable(old);
7840         old->memcg_data = 0;
7841 }
7842
7843 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(memcg_sockets_enabled_key);
7844 EXPORT_SYMBOL(memcg_sockets_enabled_key);
7845
7846 void mem_cgroup_sk_alloc(struct sock *sk)
7847 {
7848         struct mem_cgroup *memcg;
7849
7850         if (!mem_cgroup_sockets_enabled)
7851                 return;
7852
7853         /* Do not associate the sock with unrelated interrupted task's memcg. */
7854         if (!in_task())
7855                 return;
7856
7857         rcu_read_lock();
7858         memcg = mem_cgroup_from_task(current);
7859         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
7860                 goto out;
7861         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys) && !memcg->tcpmem_active)
7862                 goto out;
7863         if (css_tryget(&memcg->css))
7864                 sk->sk_memcg = memcg;
7865 out:
7866         rcu_read_unlock();
7867 }
7868
7869 void mem_cgroup_sk_free(struct sock *sk)
7870 {
7871         if (sk->sk_memcg)
7872                 css_put(&sk->sk_memcg->css);
7873 }
7874
7875 /**
7876  * mem_cgroup_charge_skmem - charge socket memory
7877  * @memcg: memcg to charge
7878  * @nr_pages: number of pages to charge
7879  * @gfp_mask: reclaim mode
7880  *
7881  * Charges @nr_pages to @memcg. Returns %true if the charge fit within
7882  * @memcg's configured limit, %false if it doesn't.
7883  */
7884 bool mem_cgroup_charge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages,
7885                              gfp_t gfp_mask)
7886 {
7887         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
7888                 struct page_counter *fail;
7889
7890                 if (page_counter_try_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages, &fail)) {
7891                         memcg->tcpmem_pressure = 0;
7892                         return true;
7893                 }
7894                 memcg->tcpmem_pressure = 1;
7895                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
7896                         page_counter_charge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
7897                         return true;
7898                 }
7899                 return false;
7900         }
7901
7902         if (try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages) == 0) {
7903                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, nr_pages);
7904                 return true;
7905         }
7906
7907         return false;
7908 }
7909
7910 /**
7911  * mem_cgroup_uncharge_skmem - uncharge socket memory
7912  * @memcg: memcg to uncharge
7913  * @nr_pages: number of pages to uncharge
7914  */
7915 void mem_cgroup_uncharge_skmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
7916 {
7917         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys)) {
7918                 page_counter_uncharge(&memcg->tcpmem, nr_pages);
7919                 return;
7920         }
7921
7922         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SOCK, -nr_pages);
7923
7924         refill_stock(memcg, nr_pages);
7925 }
7926
7927 static int __init cgroup_memory(char *s)
7928 {
7929         char *token;
7930
7931         while ((token = strsep(&s, ",")) != NULL) {
7932                 if (!*token)
7933                         continue;
7934                 if (!strcmp(token, "nosocket"))
7935                         cgroup_memory_nosocket = true;
7936                 if (!strcmp(token, "nokmem"))
7937                         cgroup_memory_nokmem = true;
7938                 if (!strcmp(token, "nobpf"))
7939                         cgroup_memory_nobpf = true;
7940         }
7941         return 1;
7942 }
7943 __setup("cgroup.memory=", cgroup_memory);
7944
7945 /*
7946  * subsys_initcall() for memory controller.
7947  *
7948  * Some parts like memcg_hotplug_cpu_dead() have to be initialized from this
7949  * context because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but
7950  * basically everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure
7951  * should be initialized from here.
7952  */
7953 static int __init mem_cgroup_init(void)
7954 {
7955         int cpu, node;
7956
7957         /*
7958          * Currently s32 type (can refer to struct batched_lruvec_stat) is
7959          * used for per-memcg-per-cpu caching of per-node statistics. In order
7960          * to work fine, we should make sure that the overfill threshold can't
7961          * exceed S32_MAX / PAGE_SIZE.
7962          */
7963         BUILD_BUG_ON(MEMCG_CHARGE_BATCH > S32_MAX / PAGE_SIZE);
7964
7965         cpuhp_setup_state_nocalls(CPUHP_MM_MEMCQ_DEAD, "mm/memctrl:dead", NULL,
7966                                   memcg_hotplug_cpu_dead);
7967
7968         for_each_possible_cpu(cpu)
7969                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
7970                           drain_local_stock);
7971
7972         for_each_node(node) {
7973                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
7974
7975                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, node);
7976
7977                 rtpn->rb_root = RB_ROOT;
7978                 rtpn->rb_rightmost = NULL;
7979                 spin_lock_init(&rtpn->lock);
7980                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
7981         }
7982
7983         return 0;
7984 }
7985 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
7986
7987 #ifdef CONFIG_SWAP
7988 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_id_get_online(struct mem_cgroup *memcg)
7989 {
7990         while (!refcount_inc_not_zero(&memcg->id.ref)) {
7991                 /*
7992                  * The root cgroup cannot be destroyed, so it's refcount must
7993                  * always be >= 1.
7994                  */
7995                 if (WARN_ON_ONCE(mem_cgroup_is_root(memcg))) {
7996                         VM_BUG_ON(1);
7997                         break;
7998                 }
7999                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
8000                 if (!memcg)
8001                         memcg = root_mem_cgroup;
8002         }
8003         return memcg;
8004 }
8005
8006 /**
8007  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
8008  * @folio: folio whose memsw charge to transfer
8009  * @entry: swap entry to move the charge to
8010  *
8011  * Transfer the memsw charge of @folio to @entry.
8012  */
8013 void mem_cgroup_swapout(struct folio *folio, swp_entry_t entry)
8014 {
8015         struct mem_cgroup *memcg, *swap_memcg;
8016         unsigned int nr_entries;
8017         unsigned short oldid;
8018
8019         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_test_lru(folio), folio);
8020         VM_BUG_ON_FOLIO(folio_ref_count(folio), folio);
8021
8022         if (mem_cgroup_disabled())
8023                 return;
8024
8025         if (!do_memsw_account())
8026                 return;
8027
8028         memcg = folio_memcg(folio);
8029
8030         VM_WARN_ON_ONCE_FOLIO(!memcg, folio);
8031         if (!memcg)
8032                 return;
8033
8034         /*
8035          * In case the memcg owning these pages has been offlined and doesn't
8036          * have an ID allocated to it anymore, charge the closest online
8037          * ancestor for the swap instead and transfer the memory+swap charge.
8038          */
8039         swap_memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
8040         nr_entries = folio_nr_pages(folio);
8041         /* Get references for the tail pages, too */
8042         if (nr_entries > 1)
8043                 mem_cgroup_id_get_many(swap_memcg, nr_entries - 1);
8044         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(swap_memcg),
8045                                    nr_entries);
8046         VM_BUG_ON_FOLIO(oldid, folio);
8047         mod_memcg_state(swap_memcg, MEMCG_SWAP, nr_entries);
8048
8049         folio->memcg_data = 0;
8050
8051         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
8052                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_entries);
8053
8054         if (memcg != swap_memcg) {
8055                 if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
8056                         page_counter_charge(&swap_memcg->memsw, nr_entries);
8057                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_entries);
8058         }
8059
8060         /*
8061          * Interrupts should be disabled here because the caller holds the
8062          * i_pages lock which is taken with interrupts-off. It is
8063          * important here to have the interrupts disabled because it is the
8064          * only synchronisation we have for updating the per-CPU variables.
8065          */
8066         memcg_stats_lock();
8067         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, -nr_entries);
8068         memcg_stats_unlock();
8069         memcg_check_events(memcg, folio_nid(folio));
8070
8071         css_put(&memcg->css);
8072 }
8073
8074 /**
8075  * __mem_cgroup_try_charge_swap - try charging swap space for a folio
8076  * @folio: folio being added to swap
8077  * @entry: swap entry to charge
8078  *
8079  * Try to charge @folio's memcg for the swap space at @entry.
8080  *
8081  * Returns 0 on success, -ENOMEM on failure.
8082  */
8083 int __mem_cgroup_try_charge_swap(struct folio *folio, swp_entry_t entry)
8084 {
8085         unsigned int nr_pages = folio_nr_pages(folio);
8086         struct page_counter *counter;
8087         struct mem_cgroup *memcg;
8088         unsigned short oldid;
8089
8090         if (do_memsw_account())
8091                 return 0;
8092
8093         memcg = folio_memcg(folio);
8094
8095         VM_WARN_ON_ONCE_FOLIO(!memcg, folio);
8096         if (!memcg)
8097                 return 0;
8098
8099         if (!entry.val) {
8100                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
8101                 return 0;
8102         }
8103
8104         memcg = mem_cgroup_id_get_online(memcg);
8105
8106         if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
8107             !page_counter_try_charge(&memcg->swap, nr_pages, &counter)) {
8108                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_MAX);
8109                 memcg_memory_event(memcg, MEMCG_SWAP_FAIL);
8110                 mem_cgroup_id_put(memcg);
8111                 return -ENOMEM;
8112         }
8113
8114         /* Get references for the tail pages, too */
8115         if (nr_pages > 1)
8116                 mem_cgroup_id_get_many(memcg, nr_pages - 1);
8117         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg), nr_pages);
8118         VM_BUG_ON_FOLIO(oldid, folio);
8119         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, nr_pages);
8120
8121         return 0;
8122 }
8123
8124 /**
8125  * __mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge swap space
8126  * @entry: swap entry to uncharge
8127  * @nr_pages: the amount of swap space to uncharge
8128  */
8129 void __mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry, unsigned int nr_pages)
8130 {
8131         struct mem_cgroup *memcg;
8132         unsigned short id;
8133
8134         id = swap_cgroup_record(entry, 0, nr_pages);
8135         rcu_read_lock();
8136         memcg = mem_cgroup_from_id(id);
8137         if (memcg) {
8138                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
8139                         if (do_memsw_account())
8140                                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
8141                         else
8142                                 page_counter_uncharge(&memcg->swap, nr_pages);
8143                 }
8144                 mod_memcg_state(memcg, MEMCG_SWAP, -nr_pages);
8145                 mem_cgroup_id_put_many(memcg, nr_pages);
8146         }
8147         rcu_read_unlock();
8148 }
8149
8150 long mem_cgroup_get_nr_swap_pages(struct mem_cgroup *memcg)
8151 {
8152         long nr_swap_pages = get_nr_swap_pages();
8153
8154         if (mem_cgroup_disabled() || do_memsw_account())
8155                 return nr_swap_pages;
8156         for (; !mem_cgroup_is_root(memcg); memcg = parent_mem_cgroup(memcg))
8157                 nr_swap_pages = min_t(long, nr_swap_pages,
8158                                       READ_ONCE(memcg->swap.max) -
8159                                       page_counter_read(&memcg->swap));
8160         return nr_swap_pages;
8161 }
8162
8163 bool mem_cgroup_swap_full(struct folio *folio)
8164 {
8165         struct mem_cgroup *memcg;
8166
8167         VM_BUG_ON_FOLIO(!folio_test_locked(folio), folio);
8168
8169         if (vm_swap_full())
8170                 return true;
8171         if (do_memsw_account())
8172                 return false;
8173
8174         memcg = folio_memcg(folio);
8175         if (!memcg)
8176                 return false;
8177
8178         for (; !mem_cgroup_is_root(memcg); memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
8179                 unsigned long usage = page_counter_read(&memcg->swap);
8180
8181                 if (usage * 2 >= READ_ONCE(memcg->swap.high) ||
8182                     usage * 2 >= READ_ONCE(memcg->swap.max))
8183                         return true;
8184         }
8185
8186         return false;
8187 }
8188
8189 static int __init setup_swap_account(char *s)
8190 {
8191         bool res;
8192
8193         if (!kstrtobool(s, &res) && !res)
8194                 pr_warn_once("The swapaccount=0 commandline option is deprecated "
8195                              "in favor of configuring swap control via cgroupfs. "
8196                              "Please report your usecase to [email protected] if you "
8197                              "depend on this functionality.\n");
8198         return 1;
8199 }
8200 __setup("swapaccount=", setup_swap_account);
8201
8202 static u64 swap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8203                              struct cftype *cft)
8204 {
8205         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
8206
8207         return (u64)page_counter_read(&memcg->swap) * PAGE_SIZE;
8208 }
8209
8210 static u64 swap_peak_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8211                           struct cftype *cft)
8212 {
8213         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
8214
8215         return (u64)memcg->swap.watermark * PAGE_SIZE;
8216 }
8217
8218 static int swap_high_show(struct seq_file *m, void *v)
8219 {
8220         return seq_puts_memcg_tunable(m,
8221                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.high));
8222 }
8223
8224 static ssize_t swap_high_write(struct kernfs_open_file *of,
8225                                char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
8226 {
8227         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
8228         unsigned long high;
8229         int err;
8230
8231         buf = strstrip(buf);
8232         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
8233         if (err)
8234                 return err;
8235
8236         page_counter_set_high(&memcg->swap, high);
8237
8238         return nbytes;
8239 }
8240
8241 static int swap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
8242 {
8243         return seq_puts_memcg_tunable(m,
8244                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->swap.max));
8245 }
8246
8247 static ssize_t swap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
8248                               char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
8249 {
8250         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
8251         unsigned long max;
8252         int err;
8253
8254         buf = strstrip(buf);
8255         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
8256         if (err)
8257                 return err;
8258
8259         xchg(&memcg->swap.max, max);
8260
8261         return nbytes;
8262 }
8263
8264 static int swap_events_show(struct seq_file *m, void *v)
8265 {
8266         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
8267
8268         seq_printf(m, "high %lu\n",
8269                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_HIGH]));
8270         seq_printf(m, "max %lu\n",
8271                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_MAX]));
8272         seq_printf(m, "fail %lu\n",
8273                    atomic_long_read(&memcg->memory_events[MEMCG_SWAP_FAIL]));
8274
8275         return 0;
8276 }
8277
8278 static struct cftype swap_files[] = {
8279         {
8280                 .name = "swap.current",
8281                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
8282                 .read_u64 = swap_current_read,
8283         },
8284         {
8285                 .name = "swap.high",
8286                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
8287                 .seq_show = swap_high_show,
8288                 .write = swap_high_write,
8289         },
8290         {
8291                 .name = "swap.max",
8292                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
8293                 .seq_show = swap_max_show,
8294                 .write = swap_max_write,
8295         },
8296         {
8297                 .name = "swap.peak",
8298                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
8299                 .read_u64 = swap_peak_read,
8300         },
8301         {
8302                 .name = "swap.events",
8303                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
8304                 .file_offset = offsetof(struct mem_cgroup, swap_events_file),
8305                 .seq_show = swap_events_show,
8306         },
8307         { }     /* terminate */
8308 };
8309
8310 static struct cftype memsw_files[] = {
8311         {
8312                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
8313                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
8314                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
8315         },
8316         {
8317                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
8318                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
8319                 .write = mem_cgroup_reset,
8320                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
8321         },
8322         {
8323                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
8324                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
8325                 .write = mem_cgroup_write,
8326                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
8327         },
8328         {
8329                 .name = "memsw.failcnt",
8330                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
8331                 .write = mem_cgroup_reset,
8332                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
8333         },
8334         { },    /* terminate */
8335 };
8336
8337 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_ZSWAP)
8338 /**
8339  * obj_cgroup_may_zswap - check if this cgroup can zswap
8340  * @objcg: the object cgroup
8341  *
8342  * Check if the hierarchical zswap limit has been reached.
8343  *
8344  * This doesn't check for specific headroom, and it is not atomic
8345  * either. But with zswap, the size of the allocation is only known
8346  * once compression has occurred, and this optimistic pre-check avoids
8347  * spending cycles on compression when there is already no room left
8348  * or zswap is disabled altogether somewhere in the hierarchy.
8349  */
8350 bool obj_cgroup_may_zswap(struct obj_cgroup *objcg)
8351 {
8352         struct mem_cgroup *memcg, *original_memcg;
8353         bool ret = true;
8354
8355         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
8356                 return true;
8357
8358         original_memcg = get_mem_cgroup_from_objcg(objcg);
8359         for (memcg = original_memcg; !mem_cgroup_is_root(memcg);
8360              memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
8361                 unsigned long max = READ_ONCE(memcg->zswap_max);
8362                 unsigned long pages;
8363
8364                 if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
8365                         continue;
8366                 if (max == 0) {
8367                         ret = false;
8368                         break;
8369                 }
8370
8371                 /*
8372                  * mem_cgroup_flush_stats() ignores small changes. Use
8373                  * do_flush_stats() directly to get accurate stats for charging.
8374                  */
8375                 do_flush_stats(memcg);
8376                 pages = memcg_page_state(memcg, MEMCG_ZSWAP_B) / PAGE_SIZE;
8377                 if (pages < max)
8378                         continue;
8379                 ret = false;
8380                 break;
8381         }
8382         mem_cgroup_put(original_memcg);
8383         return ret;
8384 }
8385
8386 /**
8387  * obj_cgroup_charge_zswap - charge compression backend memory
8388  * @objcg: the object cgroup
8389  * @size: size of compressed object
8390  *
8391  * This forces the charge after obj_cgroup_may_zswap() allowed
8392  * compression and storage in zwap for this cgroup to go ahead.
8393  */
8394 void obj_cgroup_charge_zswap(struct obj_cgroup *objcg, size_t size)
8395 {
8396         struct mem_cgroup *memcg;
8397
8398         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
8399                 return;
8400
8401         VM_WARN_ON_ONCE(!(current->flags & PF_MEMALLOC));
8402
8403         /* PF_MEMALLOC context, charging must succeed */
8404         if (obj_cgroup_charge(objcg, GFP_KERNEL, size))
8405                 VM_WARN_ON_ONCE(1);
8406
8407         rcu_read_lock();
8408         memcg = obj_cgroup_memcg(objcg);
8409         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_ZSWAP_B, size);
8410         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_ZSWAPPED, 1);
8411         rcu_read_unlock();
8412 }
8413
8414 /**
8415  * obj_cgroup_uncharge_zswap - uncharge compression backend memory
8416  * @objcg: the object cgroup
8417  * @size: size of compressed object
8418  *
8419  * Uncharges zswap memory on page in.
8420  */
8421 void obj_cgroup_uncharge_zswap(struct obj_cgroup *objcg, size_t size)
8422 {
8423         struct mem_cgroup *memcg;
8424
8425         if (!cgroup_subsys_on_dfl(memory_cgrp_subsys))
8426                 return;
8427
8428         obj_cgroup_uncharge(objcg, size);
8429
8430         rcu_read_lock();
8431         memcg = obj_cgroup_memcg(objcg);
8432         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_ZSWAP_B, -size);
8433         mod_memcg_state(memcg, MEMCG_ZSWAPPED, -1);
8434         rcu_read_unlock();
8435 }
8436
8437 bool mem_cgroup_zswap_writeback_enabled(struct mem_cgroup *memcg)
8438 {
8439         /* if zswap is disabled, do not block pages going to the swapping device */
8440         return !is_zswap_enabled() || !memcg || READ_ONCE(memcg->zswap_writeback);
8441 }
8442
8443 static u64 zswap_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8444                               struct cftype *cft)
8445 {
8446         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
8447
8448         mem_cgroup_flush_stats(memcg);
8449         return memcg_page_state(memcg, MEMCG_ZSWAP_B);
8450 }
8451
8452 static int zswap_max_show(struct seq_file *m, void *v)
8453 {
8454         return seq_puts_memcg_tunable(m,
8455                 READ_ONCE(mem_cgroup_from_seq(m)->zswap_max));
8456 }
8457
8458 static ssize_t zswap_max_write(struct kernfs_open_file *of,
8459                                char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
8460 {
8461         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
8462         unsigned long max;
8463         int err;
8464
8465         buf = strstrip(buf);
8466         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
8467         if (err)
8468                 return err;
8469
8470         xchg(&memcg->zswap_max, max);
8471
8472         return nbytes;
8473 }
8474
8475 static int zswap_writeback_show(struct seq_file *m, void *v)
8476 {
8477         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_seq(m);
8478
8479         seq_printf(m, "%d\n", READ_ONCE(memcg->zswap_writeback));
8480         return 0;
8481 }
8482
8483 static ssize_t zswap_writeback_write(struct kernfs_open_file *of,
8484                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
8485 {
8486         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
8487         int zswap_writeback;
8488         ssize_t parse_ret = kstrtoint(strstrip(buf), 0, &zswap_writeback);
8489
8490         if (parse_ret)
8491                 return parse_ret;
8492
8493         if (zswap_writeback != 0 && zswap_writeback != 1)
8494                 return -EINVAL;
8495
8496         WRITE_ONCE(memcg->zswap_writeback, zswap_writeback);
8497         return nbytes;
8498 }
8499
8500 static struct cftype zswap_files[] = {
8501         {
8502                 .name = "zswap.current",
8503                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
8504                 .read_u64 = zswap_current_read,
8505         },
8506         {
8507                 .name = "zswap.max",
8508                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
8509                 .seq_show = zswap_max_show,
8510                 .write = zswap_max_write,
8511         },
8512         {
8513                 .name = "zswap.writeback",
8514                 .seq_show = zswap_writeback_show,
8515                 .write = zswap_writeback_write,
8516         },
8517         { }     /* terminate */
8518 };
8519 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM && CONFIG_ZSWAP */
8520
8521 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
8522 {
8523         if (mem_cgroup_disabled())
8524                 return 0;
8525
8526         WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys, swap_files));
8527         WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys, memsw_files));
8528 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_ZSWAP)
8529         WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&memory_cgrp_subsys, zswap_files));
8530 #endif
8531         return 0;
8532 }
8533 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
8534
8535 #endif /* CONFIG_SWAP */
This page took 0.493197 seconds and 4 git commands to generate.