Quelle  test_memcontrol.c   Sprache: C

/* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
#define _GNU_SOURCE

#include <linux/limits.h>
#include <linux/oom.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>
#include <errno.h>
#include <sys/mman.h>

#include "../kselftest.h"
#include "cgroup_util.h"

static bool has_localevents;
static bool has_recursiveprot;

int get_temp_fd(void)
{
 return open(".", O_TMPFILE | O_RDWR | O_EXCL);
}

int alloc_pagecache(int fd, size_t size)
{
 char buf[PAGE_SIZE];
 struct stat st;
 int i;

 if (fstat(fd, &st))
  goto cleanup;

 size += st.st_size;

 if (ftruncate(fd, size))
  goto cleanup;

 for (i = 0; i < size; i += sizeof(buf))
  read(fd, buf, sizeof(buf));

 return 0;

cleanup:
 return -1;
}

int alloc_anon(const char *cgroup, void *arg)
{
 size_t size = (unsigned long)arg;
 char *buf, *ptr;

 buf = malloc(size);
 for (ptr = buf; ptr < buf + size; ptr += PAGE_SIZE)
  *ptr = 0;

 free(buf);
 return 0;
}

int is_swap_enabled(void)
{
 char buf[PAGE_SIZE];
 const char delim[] = "\n";
 int cnt = 0;
 char *line;

 if (read_text("/proc/swaps", buf, sizeof(buf)) <= 0)
  return -1;

 for (line = strtok(buf, delim); line; line = strtok(NULL, delim))
  cnt++;

 return cnt > 1;
}

int set_oom_adj_score(int pid, int score)
{
 char path[PATH_MAX];
 int fd, len;

 sprintf(path, "/proc/%d/oom_score_adj", pid);

 fd = open(path, O_WRONLY | O_APPEND);
 if (fd < 0)
  return fd;

 len = dprintf(fd, "%d", score);
 if (len < 0) {
  close(fd);
  return len;
 }

 close(fd);
 return 0;
}

/*
 * This test creates two nested cgroups with and without enabling
 * the memory controller.
 */
static int test_memcg_subtree_control(const char *root)
{
 char *parent, *child, *parent2 = NULL, *child2 = NULL;
 int ret = KSFT_FAIL;
 char buf[PAGE_SIZE];

 /* Create two nested cgroups with the memory controller enabled */
 parent = cg_name(root, "memcg_test_0");
 child = cg_name(root, "memcg_test_0/memcg_test_1");
 if (!parent || !child)
  goto cleanup_free;

 if (cg_create(parent))
  goto cleanup_free;

 if (cg_write(parent, "cgroup.subtree_control", "+memory"))
  goto cleanup_parent;

 if (cg_create(child))
  goto cleanup_parent;

 if (cg_read_strstr(child, "cgroup.controllers", "memory"))
  goto cleanup_child;

 /* Create two nested cgroups without enabling memory controller */
 parent2 = cg_name(root, "memcg_test_1");
 child2 = cg_name(root, "memcg_test_1/memcg_test_1");
 if (!parent2 || !child2)
  goto cleanup_free2;

 if (cg_create(parent2))
  goto cleanup_free2;

 if (cg_create(child2))
  goto cleanup_parent2;

 if (cg_read(child2, "cgroup.controllers", buf, sizeof(buf)))
  goto cleanup_all;

 if (!cg_read_strstr(child2, "cgroup.controllers", "memory"))
  goto cleanup_all;

 ret = KSFT_PASS;

cleanup_all:
 cg_destroy(child2);
cleanup_parent2:
 cg_destroy(parent2);
cleanup_free2:
 free(parent2);
 free(child2);
cleanup_child:
 cg_destroy(child);
cleanup_parent:
 cg_destroy(parent);
cleanup_free:
 free(parent);
 free(child);

 return ret;
}

static int alloc_anon_50M_check(const char *cgroup, void *arg)
{
 size_t size = MB(50);
 char *buf, *ptr;
 long anon, current;
 int ret = -1;

 buf = malloc(size);
 if (buf == NULL) {
  fprintf(stderr, "malloc() failed\n");
  return -1;
 }

 for (ptr = buf; ptr < buf + size; ptr += PAGE_SIZE)
  *ptr = 0;

 current = cg_read_long(cgroup, "memory.current");
 if (current < size)
  goto cleanup;

 if (!values_close(size, current, 3))
  goto cleanup;

 anon = cg_read_key_long(cgroup, "memory.stat", "anon ");
 if (anon < 0)
  goto cleanup;

 if (!values_close(anon, current, 3))
  goto cleanup;

 ret = 0;
cleanup:
 free(buf);
 return ret;
}

static int alloc_pagecache_50M_check(const char *cgroup, void *arg)
{
 size_t size = MB(50);
 int ret = -1;
 long current, file;
 int fd;

 fd = get_temp_fd();
 if (fd < 0)
  return -1;

 if (alloc_pagecache(fd, size))
  goto cleanup;

 current = cg_read_long(cgroup, "memory.current");
 if (current < size)
  goto cleanup;

 file = cg_read_key_long(cgroup, "memory.stat", "file ");
 if (file < 0)
  goto cleanup;

 if (!values_close(file, current, 10))
  goto cleanup;

 ret = 0;

cleanup:
 close(fd);
 return ret;
}

/*
 * This test create a memory cgroup, allocates
 * some anonymous memory and some pagecache
 * and checks memory.current, memory.peak, and some memory.stat values.
 */
static int test_memcg_current_peak(const char *root)
{
 int ret = KSFT_FAIL;
 long current, peak, peak_reset;
 char *memcg;
 bool fd2_closed = false, fd3_closed = false, fd4_closed = false;
 int peak_fd = -1, peak_fd2 = -1, peak_fd3 = -1, peak_fd4 = -1;
 struct stat ss;

 memcg = cg_name(root, "memcg_test");
 if (!memcg)
  goto cleanup;

 if (cg_create(memcg))
  goto cleanup;

 current = cg_read_long(memcg, "memory.current");
 if (current != 0)
  goto cleanup;

 peak = cg_read_long(memcg, "memory.peak");
 if (peak != 0)
  goto cleanup;

 if (cg_run(memcg, alloc_anon_50M_check, NULL))
  goto cleanup;

 peak = cg_read_long(memcg, "memory.peak");
 if (peak < MB(50))
  goto cleanup;

 /*
  * We'll open a few FDs for the same memory.peak file to exercise the free-path
  * We need at least three to be closed in a different order than writes occurred to test
  * the linked-list handling.
 */
 peak_fd = cg_open(memcg, "memory.peak", O_RDWR | O_APPEND | O_CLOEXEC);

 if (peak_fd == -1) {
  if (errno == ENOENT)
   ret = KSFT_SKIP;
  goto cleanup;
 }

 /*
  * Before we try to use memory.peak's fd, try to figure out whether
  * this kernel supports writing to that file in the first place. (by
  * checking the writable bit on the file's st_mode)
 */
 if (fstat(peak_fd, &ss))
  goto cleanup;

 if ((ss.st_mode & S_IWUSR) == 0) {
  ret = KSFT_SKIP;
  goto cleanup;
 }

 peak_fd2 = cg_open(memcg, "memory.peak", O_RDWR | O_APPEND | O_CLOEXEC);

 if (peak_fd2 == -1)
  goto cleanup;

 peak_fd3 = cg_open(memcg, "memory.peak", O_RDWR | O_APPEND | O_CLOEXEC);

 if (peak_fd3 == -1)
  goto cleanup;

 /* any non-empty string resets, but make it clear */
 static const char reset_string[] = "reset\n";

 peak_reset = write(peak_fd, reset_string, sizeof(reset_string));
 if (peak_reset != sizeof(reset_string))
  goto cleanup;

 peak_reset = write(peak_fd2, reset_string, sizeof(reset_string));
 if (peak_reset != sizeof(reset_string))
  goto cleanup;

 peak_reset = write(peak_fd3, reset_string, sizeof(reset_string));
 if (peak_reset != sizeof(reset_string))
  goto cleanup;

 /* Make sure a completely independent read isn't affected by our  FD-local reset above*/
 peak = cg_read_long(memcg, "memory.peak");
 if (peak < MB(50))
  goto cleanup;

 fd2_closed = true;
 if (close(peak_fd2))
  goto cleanup;

 peak_fd4 = cg_open(memcg, "memory.peak", O_RDWR | O_APPEND | O_CLOEXEC);

 if (peak_fd4 == -1)
  goto cleanup;

 peak_reset = write(peak_fd4, reset_string, sizeof(reset_string));
 if (peak_reset != sizeof(reset_string))
  goto cleanup;

 peak = cg_read_long_fd(peak_fd);
 if (peak > MB(30) || peak < 0)
  goto cleanup;

 if (cg_run(memcg, alloc_pagecache_50M_check, NULL))
  goto cleanup;

 peak = cg_read_long(memcg, "memory.peak");
 if (peak < MB(50))
  goto cleanup;

 /* Make sure everything is back to normal */
 peak = cg_read_long_fd(peak_fd);
 if (peak < MB(50))
  goto cleanup;

 peak = cg_read_long_fd(peak_fd4);
 if (peak < MB(50))
  goto cleanup;

 fd3_closed = true;
 if (close(peak_fd3))
  goto cleanup;

 fd4_closed = true;
 if (close(peak_fd4))
  goto cleanup;

 ret = KSFT_PASS;

cleanup:
 close(peak_fd);
 if (!fd2_closed)
  close(peak_fd2);
 if (!fd3_closed)
  close(peak_fd3);
 if (!fd4_closed)
  close(peak_fd4);
 cg_destroy(memcg);
 free(memcg);

 return ret;
}

static int alloc_pagecache_50M_noexit(const char *cgroup, void *arg)
{
 int fd = (long)arg;
 int ppid = getppid();

 if (alloc_pagecache(fd, MB(50)))
  return -1;

 while (getppid() == ppid)
  sleep(1);

 return 0;
}

static int alloc_anon_noexit(const char *cgroup, void *arg)
{
 int ppid = getppid();
 size_t size = (unsigned long)arg;
 char *buf, *ptr;

 buf = malloc(size);
 if (buf == NULL) {
  fprintf(stderr, "malloc() failed\n");
  return -1;
 }

 for (ptr = buf; ptr < buf + size; ptr += PAGE_SIZE)
  *ptr = 0;

 while (getppid() == ppid)
  sleep(1);

 free(buf);
 return 0;
}

/*
 * Wait until processes are killed asynchronously by the OOM killer
 * If we exceed a timeout, fail.
 */
static int cg_test_proc_killed(const char *cgroup)
{
 int limit;

 for (limit = 10; limit > 0; limit--) {
  if (cg_read_strcmp(cgroup, "cgroup.procs", "") == 0)
   return 0;

  usleep(100000);
 }
 return -1;
}

static bool reclaim_until(const char *memcg, long goal);

/*
 * First, this test creates the following hierarchy:
 * A       memory.min = 0,    memory.max = 200M
 * A/B     memory.min = 50M
 * A/B/C   memory.min = 75M,  memory.current = 50M
 * A/B/D   memory.min = 25M,  memory.current = 50M
 * A/B/E   memory.min = 0,    memory.current = 50M
 * A/B/F   memory.min = 500M, memory.current = 0
 *
 * (or memory.low if we test soft protection)
 *
 * Usages are pagecache and the test keeps a running
 * process in every leaf cgroup.
 * Then it creates A/G and creates a significant
 * memory pressure in A.
 *
 * Then it checks actual memory usages and expects that:
 * A/B    memory.current ~= 50M
 * A/B/C  memory.current ~= 29M [memory.events:low > 0]
 * A/B/D  memory.current ~= 21M [memory.events:low > 0]
 * A/B/E  memory.current ~= 0   [memory.events:low == 0 if !memory_recursiveprot,
 *     undefined otherwise]
 * A/B/F  memory.current  = 0   [memory.events:low == 0]
 * (for origin of the numbers, see model in memcg_protection.m.)
 *
 * After that it tries to allocate more than there is
 * unprotected memory in A available, and checks that:
 * a) memory.min protects pagecache even in this case,
 * b) memory.low allows reclaiming page cache with low events.
 *
 * Then we try to reclaim from A/B/C using memory.reclaim until its
 * usage reaches 10M.
 * This makes sure that:
 * (a) We ignore the protection of the reclaim target memcg.
 * (b) The previously calculated emin value (~29M) should be dismissed.
 */
static int test_memcg_protection(const char *root, bool min)
{
 int ret = KSFT_FAIL, rc;
 char *parent[3] = {NULL};
 char *children[4] = {NULL};
 const char *attribute = min ? "memory.min" : "memory.low";
 long c[4];
 long current;
 int i, attempts;
 int fd;

 fd = get_temp_fd();
 if (fd < 0)
  goto cleanup;

 parent[0] = cg_name(root, "memcg_test_0");
 if (!parent[0])
  goto cleanup;

 parent[1] = cg_name(parent[0], "memcg_test_1");
 if (!parent[1])
  goto cleanup;

 parent[2] = cg_name(parent[0], "memcg_test_2");
 if (!parent[2])
  goto cleanup;

 if (cg_create(parent[0]))
  goto cleanup;

 if (cg_read_long(parent[0], attribute)) {
  /* No memory.min on older kernels is fine */
  if (min)
   ret = KSFT_SKIP;
  goto cleanup;
 }

 if (cg_write(parent[0], "cgroup.subtree_control", "+memory"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(parent[0], "memory.max", "200M"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(parent[0], "memory.swap.max", "0"))
  goto cleanup;

 if (cg_create(parent[1]))
  goto cleanup;

 if (cg_write(parent[1], "cgroup.subtree_control", "+memory"))
  goto cleanup;

 if (cg_create(parent[2]))
  goto cleanup;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(children); i++) {
  children[i] = cg_name_indexed(parent[1], "child_memcg", i);
  if (!children[i])
   goto cleanup;

  if (cg_create(children[i]))
   goto cleanup;

  if (i > 2)
   continue;

  cg_run_nowait(children[i], alloc_pagecache_50M_noexit,
         (void *)(long)fd);
 }

 if (cg_write(parent[1],   attribute, "50M"))
  goto cleanup;
 if (cg_write(children[0], attribute, "75M"))
  goto cleanup;
 if (cg_write(children[1], attribute, "25M"))
  goto cleanup;
 if (cg_write(children[2], attribute, "0"))
  goto cleanup;
 if (cg_write(children[3], attribute, "500M"))
  goto cleanup;

 attempts = 0;
 while (!values_close(cg_read_long(parent[1], "memory.current"),
        MB(150), 3)) {
  if (attempts++ > 5)
   break;
  sleep(1);
 }

 if (cg_run(parent[2], alloc_anon, (void *)MB(148)))
  goto cleanup;

 if (!values_close(cg_read_long(parent[1], "memory.current"), MB(50), 3))
  goto cleanup;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(children); i++)
  c[i] = cg_read_long(children[i], "memory.current");

 if (!values_close(c[0], MB(29), 15))
  goto cleanup;

 if (!values_close(c[1], MB(21), 20))
  goto cleanup;

 if (c[3] != 0)
  goto cleanup;

 rc = cg_run(parent[2], alloc_anon, (void *)MB(170));
 if (min && !rc)
  goto cleanup;
 else if (!min && rc) {
  fprintf(stderr,
   "memory.low prevents from allocating anon memory\n");
  goto cleanup;
 }

 current = min ? MB(50) : MB(30);
 if (!values_close(cg_read_long(parent[1], "memory.current"), current, 3))
  goto cleanup;

 if (!reclaim_until(children[0], MB(10)))
  goto cleanup;

 if (min) {
  ret = KSFT_PASS;
  goto cleanup;
 }

 /*
  * Child 2 has memory.low=0, but some low protection may still be
  * distributed down from its parent with memory.low=50M if cgroup2
  * memory_recursiveprot mount option is enabled. Ignore the low
  * event count in this case.
 */
 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(children); i++) {
  int ignore_low_events_index = has_recursiveprot ? 2 : -1;
  int no_low_events_index = 1;
  long low, oom;

  oom = cg_read_key_long(children[i], "memory.events", "oom ");
  low = cg_read_key_long(children[i], "memory.events", "low ");

  if (oom)
   goto cleanup;
  if (i == ignore_low_events_index)
   continue;
  if (i <= no_low_events_index && low <= 0)
   goto cleanup;
  if (i > no_low_events_index && low)
   goto cleanup;

 }

 ret = KSFT_PASS;

cleanup:
 for (i = ARRAY_SIZE(children) - 1; i >= 0; i--) {
  if (!children[i])
   continue;

  cg_destroy(children[i]);
  free(children[i]);
 }

 for (i = ARRAY_SIZE(parent) - 1; i >= 0; i--) {
  if (!parent[i])
   continue;

  cg_destroy(parent[i]);
  free(parent[i]);
 }
 close(fd);
 return ret;
}

static int test_memcg_min(const char *root)
{
 return test_memcg_protection(root, true);
}

static int test_memcg_low(const char *root)
{
 return test_memcg_protection(root, false);
}

static int alloc_pagecache_max_30M(const char *cgroup, void *arg)
{
 size_t size = MB(50);
 int ret = -1;
 long current, high, max;
 int fd;

 high = cg_read_long(cgroup, "memory.high");
 max = cg_read_long(cgroup, "memory.max");
 if (high != MB(30) && max != MB(30))
  return -1;

 fd = get_temp_fd();
 if (fd < 0)
  return -1;

 if (alloc_pagecache(fd, size))
  goto cleanup;

 current = cg_read_long(cgroup, "memory.current");
 if (!values_close(current, MB(30), 5))
  goto cleanup;

 ret = 0;

cleanup:
 close(fd);
 return ret;

}

/*
 * This test checks that memory.high limits the amount of
 * memory which can be consumed by either anonymous memory
 * or pagecache.
 */
static int test_memcg_high(const char *root)
{
 int ret = KSFT_FAIL;
 char *memcg;
 long high;

 memcg = cg_name(root, "memcg_test");
 if (!memcg)
  goto cleanup;

 if (cg_create(memcg))
  goto cleanup;

 if (cg_read_strcmp(memcg, "memory.high", "max\n"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(memcg, "memory.swap.max", "0"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(memcg, "memory.high", "30M"))
  goto cleanup;

 if (cg_run(memcg, alloc_anon, (void *)MB(31)))
  goto cleanup;

 if (!cg_run(memcg, alloc_pagecache_50M_check, NULL))
  goto cleanup;

 if (cg_run(memcg, alloc_pagecache_max_30M, NULL))
  goto cleanup;

 high = cg_read_key_long(memcg, "memory.events", "high ");
 if (high <= 0)
  goto cleanup;

 ret = KSFT_PASS;

cleanup:
 cg_destroy(memcg);
 free(memcg);

 return ret;
}

static int alloc_anon_mlock(const char *cgroup, void *arg)
{
 size_t size = (size_t)arg;
 void *buf;

 buf = mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANON,
     0, 0);
 if (buf == MAP_FAILED)
  return -1;

 mlock(buf, size);
 munmap(buf, size);
 return 0;
}

/*
 * This test checks that memory.high is able to throttle big single shot
 * allocation i.e. large allocation within one kernel entry.
 */
static int test_memcg_high_sync(const char *root)
{
 int ret = KSFT_FAIL, pid, fd = -1;
 char *memcg;
 long pre_high, pre_max;
 long post_high, post_max;

 memcg = cg_name(root, "memcg_test");
 if (!memcg)
  goto cleanup;

 if (cg_create(memcg))
  goto cleanup;

 pre_high = cg_read_key_long(memcg, "memory.events", "high ");
 pre_max = cg_read_key_long(memcg, "memory.events", "max ");
 if (pre_high < 0 || pre_max < 0)
  goto cleanup;

 if (cg_write(memcg, "memory.swap.max", "0"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(memcg, "memory.high", "30M"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(memcg, "memory.max", "140M"))
  goto cleanup;

 fd = memcg_prepare_for_wait(memcg);
 if (fd < 0)
  goto cleanup;

 pid = cg_run_nowait(memcg, alloc_anon_mlock, (void *)MB(200));
 if (pid < 0)
  goto cleanup;

 cg_wait_for(fd);

 post_high = cg_read_key_long(memcg, "memory.events", "high ");
 post_max = cg_read_key_long(memcg, "memory.events", "max ");
 if (post_high < 0 || post_max < 0)
  goto cleanup;

 if (pre_high == post_high || pre_max != post_max)
  goto cleanup;

 ret = KSFT_PASS;

cleanup:
 if (fd >= 0)
  close(fd);
 cg_destroy(memcg);
 free(memcg);

 return ret;
}

/*
 * This test checks that memory.max limits the amount of
 * memory which can be consumed by either anonymous memory
 * or pagecache.
 */
static int test_memcg_max(const char *root)
{
 int ret = KSFT_FAIL;
 char *memcg;
 long current, max;

 memcg = cg_name(root, "memcg_test");
 if (!memcg)
  goto cleanup;

 if (cg_create(memcg))
  goto cleanup;

 if (cg_read_strcmp(memcg, "memory.max", "max\n"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(memcg, "memory.swap.max", "0"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(memcg, "memory.max", "30M"))
  goto cleanup;

 /* Should be killed by OOM killer */
 if (!cg_run(memcg, alloc_anon, (void *)MB(100)))
  goto cleanup;

 if (cg_run(memcg, alloc_pagecache_max_30M, NULL))
  goto cleanup;

 current = cg_read_long(memcg, "memory.current");
 if (current > MB(30) || !current)
  goto cleanup;

 max = cg_read_key_long(memcg, "memory.events", "max ");
 if (max <= 0)
  goto cleanup;

 ret = KSFT_PASS;

cleanup:
 cg_destroy(memcg);
 free(memcg);

 return ret;
}

/*
 * Reclaim from @memcg until usage reaches @goal by writing to
 * memory.reclaim.
 *
 * This function will return false if the usage is already below the
 * goal.
 *
 * This function assumes that writing to memory.reclaim is the only
 * source of change in memory.current (no concurrent allocations or
 * reclaim).
 *
 * This function makes sure memory.reclaim is sane. It will return
 * false if memory.reclaim's error codes do not make sense, even if
 * the usage goal was satisfied.
 */
static bool reclaim_until(const char *memcg, long goal)
{
 char buf[64];
 int retries, err;
 long current, to_reclaim;
 bool reclaimed = false;

 for (retries = 5; retries > 0; retries--) {
  current = cg_read_long(memcg, "memory.current");

  if (current < goal || values_close(current, goal, 3))
   break;
  /* Did memory.reclaim return 0 incorrectly? */
  else if (reclaimed)
   return false;

  to_reclaim = current - goal;
  snprintf(buf, sizeof(buf), "%ld", to_reclaim);
  err = cg_write(memcg, "memory.reclaim", buf);
  if (!err)
   reclaimed = true;
  else if (err != -EAGAIN)
   return false;
 }
 return reclaimed;
}

/*
 * This test checks that memory.reclaim reclaims the given
 * amount of memory (from both anon and file, if possible).
 */
static int test_memcg_reclaim(const char *root)
{
 int ret = KSFT_FAIL;
 int fd = -1;
 int retries;
 char *memcg;
 long current, expected_usage;

 memcg = cg_name(root, "memcg_test");
 if (!memcg)
  goto cleanup;

 if (cg_create(memcg))
  goto cleanup;

 current = cg_read_long(memcg, "memory.current");
 if (current != 0)
  goto cleanup;

 fd = get_temp_fd();
 if (fd < 0)
  goto cleanup;

 cg_run_nowait(memcg, alloc_pagecache_50M_noexit, (void *)(long)fd);

 /*
  * If swap is enabled, try to reclaim from both anon and file, else try
  * to reclaim from file only.
 */
 if (is_swap_enabled()) {
  cg_run_nowait(memcg, alloc_anon_noexit, (void *) MB(50));
  expected_usage = MB(100);
 } else
  expected_usage = MB(50);

 /*
  * Wait until current usage reaches the expected usage (or we run out of
  * retries).
 */
 retries = 5;
 while (!values_close(cg_read_long(memcg, "memory.current"),
       expected_usage, 10)) {
  if (retries--) {
   sleep(1);
   continue;
  } else {
   fprintf(stderr,
    "failed to allocate %ld for memcg reclaim test\n",
    expected_usage);
   goto cleanup;
  }
 }

 /*
  * Reclaim until current reaches 30M, this makes sure we hit both anon
  * and file if swap is enabled.
 */
 if (!reclaim_until(memcg, MB(30)))
  goto cleanup;

 ret = KSFT_PASS;
cleanup:
 cg_destroy(memcg);
 free(memcg);
 close(fd);

 return ret;
}

static int alloc_anon_50M_check_swap(const char *cgroup, void *arg)
{
 long mem_max = (long)arg;
 size_t size = MB(50);
 char *buf, *ptr;
 long mem_current, swap_current;
 int ret = -1;

 buf = malloc(size);
 if (buf == NULL) {
  fprintf(stderr, "malloc() failed\n");
  return -1;
 }

 for (ptr = buf; ptr < buf + size; ptr += PAGE_SIZE)
  *ptr = 0;

 mem_current = cg_read_long(cgroup, "memory.current");
 if (!mem_current || !values_close(mem_current, mem_max, 3))
  goto cleanup;

 swap_current = cg_read_long(cgroup, "memory.swap.current");
 if (!swap_current ||
     !values_close(mem_current + swap_current, size, 3))
  goto cleanup;

 ret = 0;
cleanup:
 free(buf);
 return ret;
}

/*
 * This test checks that memory.swap.max limits the amount of
 * anonymous memory which can be swapped out. Additionally, it verifies that
 * memory.swap.peak reflects the high watermark and can be reset.
 */
static int test_memcg_swap_max_peak(const char *root)
{
 int ret = KSFT_FAIL;
 char *memcg;
 long max, peak;
 struct stat ss;
 int swap_peak_fd = -1, mem_peak_fd = -1;

 /* any non-empty string resets */
 static const char reset_string[] = "foobarbaz";

 if (!is_swap_enabled())
  return KSFT_SKIP;

 memcg = cg_name(root, "memcg_test");
 if (!memcg)
  goto cleanup;

 if (cg_create(memcg))
  goto cleanup;

 if (cg_read_long(memcg, "memory.swap.current")) {
  ret = KSFT_SKIP;
  goto cleanup;
 }

 swap_peak_fd = cg_open(memcg, "memory.swap.peak",
          O_RDWR | O_APPEND | O_CLOEXEC);

 if (swap_peak_fd == -1) {
  if (errno == ENOENT)
   ret = KSFT_SKIP;
  goto cleanup;
 }

 /*
  * Before we try to use memory.swap.peak's fd, try to figure out
  * whether this kernel supports writing to that file in the first
  * place. (by checking the writable bit on the file's st_mode)
 */
 if (fstat(swap_peak_fd, &ss))
  goto cleanup;

 if ((ss.st_mode & S_IWUSR) == 0) {
  ret = KSFT_SKIP;
  goto cleanup;
 }

 mem_peak_fd = cg_open(memcg, "memory.peak", O_RDWR | O_APPEND | O_CLOEXEC);

 if (mem_peak_fd == -1)
  goto cleanup;

 if (cg_read_long(memcg, "memory.swap.peak"))
  goto cleanup;

 if (cg_read_long_fd(swap_peak_fd))
  goto cleanup;

 /* switch the swap and mem fds into local-peak tracking mode*/
 int peak_reset = write(swap_peak_fd, reset_string, sizeof(reset_string));

 if (peak_reset != sizeof(reset_string))
  goto cleanup;

 if (cg_read_long_fd(swap_peak_fd))
  goto cleanup;

 if (cg_read_long(memcg, "memory.peak"))
  goto cleanup;

 if (cg_read_long_fd(mem_peak_fd))
  goto cleanup;

 peak_reset = write(mem_peak_fd, reset_string, sizeof(reset_string));
 if (peak_reset != sizeof(reset_string))
  goto cleanup;

 if (cg_read_long_fd(mem_peak_fd))
  goto cleanup;

 if (cg_read_strcmp(memcg, "memory.max", "max\n"))
  goto cleanup;

 if (cg_read_strcmp(memcg, "memory.swap.max", "max\n"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(memcg, "memory.swap.max", "30M"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(memcg, "memory.max", "30M"))
  goto cleanup;

 /* Should be killed by OOM killer */
 if (!cg_run(memcg, alloc_anon, (void *)MB(100)))
  goto cleanup;

 if (cg_read_key_long(memcg, "memory.events", "oom ") != 1)
  goto cleanup;

 if (cg_read_key_long(memcg, "memory.events", "oom_kill ") != 1)
  goto cleanup;

 peak = cg_read_long(memcg, "memory.peak");
 if (peak < MB(29))
  goto cleanup;

 peak = cg_read_long(memcg, "memory.swap.peak");
 if (peak < MB(29))
  goto cleanup;

 peak = cg_read_long_fd(mem_peak_fd);
 if (peak < MB(29))
  goto cleanup;

 peak = cg_read_long_fd(swap_peak_fd);
 if (peak < MB(29))
  goto cleanup;

 /*
  * open, reset and close the peak swap on another FD to make sure
  * multiple extant fds don't corrupt the linked-list
 */
 peak_reset = cg_write(memcg, "memory.swap.peak", (char *)reset_string);
 if (peak_reset)
  goto cleanup;

 peak_reset = cg_write(memcg, "memory.peak", (char *)reset_string);
 if (peak_reset)
  goto cleanup;

 /* actually reset on the fds */
 peak_reset = write(swap_peak_fd, reset_string, sizeof(reset_string));
 if (peak_reset != sizeof(reset_string))
  goto cleanup;

 peak_reset = write(mem_peak_fd, reset_string, sizeof(reset_string));
 if (peak_reset != sizeof(reset_string))
  goto cleanup;

 peak = cg_read_long_fd(swap_peak_fd);
 if (peak > MB(10))
  goto cleanup;

 /*
  * The cgroup is now empty, but there may be a page or two associated
  * with the open FD accounted to it.
 */
 peak = cg_read_long_fd(mem_peak_fd);
 if (peak > MB(1))
  goto cleanup;

 if (cg_read_long(memcg, "memory.peak") < MB(29))
  goto cleanup;

 if (cg_read_long(memcg, "memory.swap.peak") < MB(29))
  goto cleanup;

 if (cg_run(memcg, alloc_anon_50M_check_swap, (void *)MB(30)))
  goto cleanup;

 max = cg_read_key_long(memcg, "memory.events", "max ");
 if (max <= 0)
  goto cleanup;

 peak = cg_read_long(memcg, "memory.peak");
 if (peak < MB(29))
  goto cleanup;

 peak = cg_read_long(memcg, "memory.swap.peak");
 if (peak < MB(29))
  goto cleanup;

 peak = cg_read_long_fd(mem_peak_fd);
 if (peak < MB(29))
  goto cleanup;

 peak = cg_read_long_fd(swap_peak_fd);
 if (peak < MB(19))
  goto cleanup;

 ret = KSFT_PASS;

cleanup:
 if (mem_peak_fd != -1 && close(mem_peak_fd))
  ret = KSFT_FAIL;
 if (swap_peak_fd != -1 && close(swap_peak_fd))
  ret = KSFT_FAIL;
 cg_destroy(memcg);
 free(memcg);

 return ret;
}

/*
 * This test disables swapping and tries to allocate anonymous memory
 * up to OOM. Then it checks for oom and oom_kill events in
 * memory.events.
 */
static int test_memcg_oom_events(const char *root)
{
 int ret = KSFT_FAIL;
 char *memcg;

 memcg = cg_name(root, "memcg_test");
 if (!memcg)
  goto cleanup;

 if (cg_create(memcg))
  goto cleanup;

 if (cg_write(memcg, "memory.max", "30M"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(memcg, "memory.swap.max", "0"))
  goto cleanup;

 if (!cg_run(memcg, alloc_anon, (void *)MB(100)))
  goto cleanup;

 if (cg_read_strcmp(memcg, "cgroup.procs", ""))
  goto cleanup;

 if (cg_read_key_long(memcg, "memory.events", "oom ") != 1)
  goto cleanup;

 if (cg_read_key_long(memcg, "memory.events", "oom_kill ") != 1)
  goto cleanup;

 ret = KSFT_PASS;

cleanup:
 cg_destroy(memcg);
 free(memcg);

 return ret;
}

struct tcp_server_args {
 unsigned short port;
 int ctl[2];
};

static int tcp_server(const char *cgroup, void *arg)
{
 struct tcp_server_args *srv_args = arg;
 struct sockaddr_in6 saddr = { 0 };
 socklen_t slen = sizeof(saddr);
 int sk, client_sk, ctl_fd, yes = 1, ret = -1;

 close(srv_args->ctl[0]);
 ctl_fd = srv_args->ctl[1];

 saddr.sin6_family = AF_INET6;
 saddr.sin6_addr = in6addr_any;
 saddr.sin6_port = htons(srv_args->port);

 sk = socket(AF_INET6, SOCK_STREAM, 0);
 if (sk < 0)
  return ret;

 if (setsockopt(sk, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes, sizeof(yes)) < 0)
  goto cleanup;

 if (bind(sk, (struct sockaddr *)&saddr, slen)) {
  write(ctl_fd, &errno, sizeof(errno));
  goto cleanup;
 }

 if (listen(sk, 1))
  goto cleanup;

 ret = 0;
 if (write(ctl_fd, &ret, sizeof(ret)) != sizeof(ret)) {
  ret = -1;
  goto cleanup;
 }

 client_sk = accept(sk, NULL, NULL);
 if (client_sk < 0)
  goto cleanup;

 ret = -1;
 for (;;) {
  uint8_t buf[0x100000];

  if (write(client_sk, buf, sizeof(buf)) <= 0) {
   if (errno == ECONNRESET)
    ret = 0;
   break;
  }
 }

 close(client_sk);

cleanup:
 close(sk);
 return ret;
}

static int tcp_client(const char *cgroup, unsigned short port)
{
 const char server[] = "localhost";
 struct addrinfo *ai;
 char servport[6];
 int retries = 0x10; /* nice round number */
 int sk, ret;
 long allocated;

 allocated = cg_read_long(cgroup, "memory.current");
 snprintf(servport, sizeof(servport), "%hd", port);
 ret = getaddrinfo(server, servport, NULL, &ai);
 if (ret)
  return ret;

 sk = socket(ai->ai_family, ai->ai_socktype, ai->ai_protocol);
 if (sk < 0)
  goto free_ainfo;

 ret = connect(sk, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen);
 if (ret < 0)
  goto close_sk;

 ret = KSFT_FAIL;
 while (retries--) {
  uint8_t buf[0x100000];
  long current, sock;

  if (read(sk, buf, sizeof(buf)) <= 0)
   goto close_sk;

  current = cg_read_long(cgroup, "memory.current");
  sock = cg_read_key_long(cgroup, "memory.stat", "sock ");

  if (current < 0 || sock < 0)
   goto close_sk;

  /* exclude the memory not related to socket connection */
  if (values_close(current - allocated, sock, 10)) {
   ret = KSFT_PASS;
   break;
  }
 }

close_sk:
 close(sk);
free_ainfo:
 freeaddrinfo(ai);
 return ret;
}

/*
 * This test checks socket memory accounting.
 * The test forks a TCP server listens on a random port between 1000
 * and 61000. Once it gets a client connection, it starts writing to
 * its socket.
 * The TCP client interleaves reads from the socket with check whether
 * memory.current and memory.stat.sock are similar.
 */
static int test_memcg_sock(const char *root)
{
 int bind_retries = 5, ret = KSFT_FAIL, pid, err;
 unsigned short port;
 char *memcg;

 memcg = cg_name(root, "memcg_test");
 if (!memcg)
  goto cleanup;

 if (cg_create(memcg))
  goto cleanup;

 while (bind_retries--) {
  struct tcp_server_args args;

  if (pipe(args.ctl))
   goto cleanup;

  port = args.port = 1000 + rand() % 60000;

  pid = cg_run_nowait(memcg, tcp_server, &args);
  if (pid < 0)
   goto cleanup;

  close(args.ctl[1]);
  if (read(args.ctl[0], &err, sizeof(err)) != sizeof(err))
   goto cleanup;
  close(args.ctl[0]);

  if (!err)
   break;
  if (err != EADDRINUSE)
   goto cleanup;

  waitpid(pid, NULL, 0);
 }

 if (err == EADDRINUSE) {
  ret = KSFT_SKIP;
  goto cleanup;
 }

 if (tcp_client(memcg, port) != KSFT_PASS)
  goto cleanup;

 waitpid(pid, &err, 0);
 if (WEXITSTATUS(err))
  goto cleanup;

 if (cg_read_long(memcg, "memory.current") < 0)
  goto cleanup;

 if (cg_read_key_long(memcg, "memory.stat", "sock "))
  goto cleanup;

 ret = KSFT_PASS;

cleanup:
 cg_destroy(memcg);
 free(memcg);

 return ret;
}

/*
 * This test disables swapping and tries to allocate anonymous memory
 * up to OOM with memory.group.oom set. Then it checks that all
 * processes in the leaf were killed. It also checks that oom_events
 * were propagated to the parent level.
 */
static int test_memcg_oom_group_leaf_events(const char *root)
{
 int ret = KSFT_FAIL;
 char *parent, *child;
 long parent_oom_events;

 parent = cg_name(root, "memcg_test_0");
 child = cg_name(root, "memcg_test_0/memcg_test_1");

 if (!parent || !child)
  goto cleanup;

 if (cg_create(parent))
  goto cleanup;

 if (cg_create(child))
  goto cleanup;

 if (cg_write(parent, "cgroup.subtree_control", "+memory"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(child, "memory.max", "50M"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(child, "memory.swap.max", "0"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(child, "memory.oom.group", "1"))
  goto cleanup;

 cg_run_nowait(parent, alloc_anon_noexit, (void *) MB(60));
 cg_run_nowait(child, alloc_anon_noexit, (void *) MB(1));
 cg_run_nowait(child, alloc_anon_noexit, (void *) MB(1));
 if (!cg_run(child, alloc_anon, (void *)MB(100)))
  goto cleanup;

 if (cg_test_proc_killed(child))
  goto cleanup;

 if (cg_read_key_long(child, "memory.events", "oom_kill ") <= 0)
  goto cleanup;

 parent_oom_events = cg_read_key_long(
   parent, "memory.events", "oom_kill ");
 /*
  * If memory_localevents is not enabled (the default), the parent should
  * count OOM events in its children groups. Otherwise, it should not
  * have observed any events.
 */
 if (has_localevents && parent_oom_events != 0)
  goto cleanup;
 else if (!has_localevents && parent_oom_events <= 0)
  goto cleanup;

 ret = KSFT_PASS;

cleanup:
 if (child)
  cg_destroy(child);
 if (parent)
  cg_destroy(parent);
 free(child);
 free(parent);

 return ret;
}

/*
 * This test disables swapping and tries to allocate anonymous memory
 * up to OOM with memory.group.oom set. Then it checks that all
 * processes in the parent and leaf were killed.
 */
static int test_memcg_oom_group_parent_events(const char *root)
{
 int ret = KSFT_FAIL;
 char *parent, *child;

 parent = cg_name(root, "memcg_test_0");
 child = cg_name(root, "memcg_test_0/memcg_test_1");

 if (!parent || !child)
  goto cleanup;

 if (cg_create(parent))
  goto cleanup;

 if (cg_create(child))
  goto cleanup;

 if (cg_write(parent, "memory.max", "80M"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(parent, "memory.swap.max", "0"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(parent, "memory.oom.group", "1"))
  goto cleanup;

 cg_run_nowait(parent, alloc_anon_noexit, (void *) MB(60));
 cg_run_nowait(child, alloc_anon_noexit, (void *) MB(1));
 cg_run_nowait(child, alloc_anon_noexit, (void *) MB(1));

 if (!cg_run(child, alloc_anon, (void *)MB(100)))
  goto cleanup;

 if (cg_test_proc_killed(child))
  goto cleanup;
 if (cg_test_proc_killed(parent))
  goto cleanup;

 ret = KSFT_PASS;

cleanup:
 if (child)
  cg_destroy(child);
 if (parent)
  cg_destroy(parent);
 free(child);
 free(parent);

 return ret;
}

/*
 * This test disables swapping and tries to allocate anonymous memory
 * up to OOM with memory.group.oom set. Then it checks that all
 * processes were killed except those set with OOM_SCORE_ADJ_MIN
 */
static int test_memcg_oom_group_score_events(const char *root)
{
 int ret = KSFT_FAIL;
 char *memcg;
 int safe_pid;

 memcg = cg_name(root, "memcg_test_0");

 if (!memcg)
  goto cleanup;

 if (cg_create(memcg))
  goto cleanup;

 if (cg_write(memcg, "memory.max", "50M"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(memcg, "memory.swap.max", "0"))
  goto cleanup;

 if (cg_write(memcg, "memory.oom.group", "1"))
  goto cleanup;

 safe_pid = cg_run_nowait(memcg, alloc_anon_noexit, (void *) MB(1));
 if (set_oom_adj_score(safe_pid, OOM_SCORE_ADJ_MIN))
  goto cleanup;

 cg_run_nowait(memcg, alloc_anon_noexit, (void *) MB(1));
 if (!cg_run(memcg, alloc_anon, (void *)MB(100)))
  goto cleanup;

 if (cg_read_key_long(memcg, "memory.events", "oom_kill ") != 3)
  goto cleanup;

 if (kill(safe_pid, SIGKILL))
  goto cleanup;

 ret = KSFT_PASS;

cleanup:
 if (memcg)
  cg_destroy(memcg);
 free(memcg);

 return ret;
}

#define T(x) { x, #x }
struct memcg_test {
 int (*fn)(const char *root);
 const char *name;
} tests[] = {
 T(test_memcg_subtree_control),
 T(test_memcg_current_peak),
 T(test_memcg_min),
 T(test_memcg_low),
 T(test_memcg_high),
 T(test_memcg_high_sync),
 T(test_memcg_max),
 T(test_memcg_reclaim),
 T(test_memcg_oom_events),
 T(test_memcg_swap_max_peak),
 T(test_memcg_sock),
 T(test_memcg_oom_group_leaf_events),
 T(test_memcg_oom_group_parent_events),
 T(test_memcg_oom_group_score_events),
};
#undef T

int main(int argc, char **argv)
{
 char root[PATH_MAX];
 int i, proc_status, ret = EXIT_SUCCESS;

 if (cg_find_unified_root(root, sizeof(root), NULL))
  ksft_exit_skip("cgroup v2 isn't mounted\n");

 /*
  * Check that memory controller is available:
  * memory is listed in cgroup.controllers
 */
 if (cg_read_strstr(root, "cgroup.controllers", "memory"))
  ksft_exit_skip("memory controller isn't available\n");

 if (cg_read_strstr(root, "cgroup.subtree_control", "memory"))
  if (cg_write(root, "cgroup.subtree_control", "+memory"))
   ksft_exit_skip("Failed to set memory controller\n");

 proc_status = proc_mount_contains("memory_recursiveprot");
 if (proc_status < 0)
  ksft_exit_skip("Failed to query cgroup mount option\n");
 has_recursiveprot = proc_status;

 proc_status = proc_mount_contains("memory_localevents");
 if (proc_status < 0)
  ksft_exit_skip("Failed to query cgroup mount option\n");
 has_localevents = proc_status;

 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tests); i++) {
  switch (tests[i].fn(root)) {
  case KSFT_PASS:
   ksft_test_result_pass("%s\n", tests[i].name);
   break;
  case KSFT_SKIP:
   ksft_test_result_skip("%s\n", tests[i].name);
   break;
  default:
   ret = EXIT_FAILURE;
   ksft_test_result_fail("%s\n", tests[i].name);
   break;
  }
 }

 return ret;
}