mm: memcontrol: remove explicit OOM parameter in charge path
[cascardo/linux.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
18  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
19  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
20  * (at your option) any later version.
21  *
22  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
23  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
24  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
25  * GNU General Public License for more details.
26  */
27
28 #include <linux/res_counter.h>
29 #include <linux/memcontrol.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/hugetlb.h>
33 #include <linux/pagemap.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/page_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include "internal.h"
60 #include <net/sock.h>
61 #include <net/ip.h>
62 #include <net/tcp_memcontrol.h>
63 #include "slab.h"
64
65 #include <asm/uaccess.h>
66
67 #include <trace/events/vmscan.h>
68
69 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
70 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
71
72 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
73 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
74
75 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
76 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
77 int do_swap_account __read_mostly;
78
79 /* for remember boot option*/
80 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
81 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
82 #else
83 static int really_do_swap_account __initdata;
84 #endif
85
86 #else
87 #define do_swap_account         0
88 #endif
89
90
91 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
92         "cache",
93         "rss",
94         "rss_huge",
95         "mapped_file",
96         "writeback",
97         "swap",
98 };
99
100 enum mem_cgroup_events_index {
101         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
102         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
103         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
104         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
105         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
106 };
107
108 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
109         "pgpgin",
110         "pgpgout",
111         "pgfault",
112         "pgmajfault",
113 };
114
115 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
116         "inactive_anon",
117         "active_anon",
118         "inactive_file",
119         "active_file",
120         "unevictable",
121 };
122
123 /*
124  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
125  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
126  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
127  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
128  */
129 enum mem_cgroup_events_target {
130         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
131         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
132         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
133         MEM_CGROUP_NTARGETS,
134 };
135 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
136 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
137 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
138
139 struct mem_cgroup_stat_cpu {
140         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
141         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
142         unsigned long nr_page_events;
143         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
144 };
145
146 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
147         /*
148          * last scanned hierarchy member. Valid only if last_dead_count
149          * matches memcg->dead_count of the hierarchy root group.
150          */
151         struct mem_cgroup *last_visited;
152         int last_dead_count;
153
154         /* scan generation, increased every round-trip */
155         unsigned int generation;
156 };
157
158 /*
159  * per-zone information in memory controller.
160  */
161 struct mem_cgroup_per_zone {
162         struct lruvec           lruvec;
163         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
164
165         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
166
167         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
168         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
169                                                 /* the soft limit is exceeded*/
170         bool                    on_tree;
171         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
172                                                 /* use container_of        */
173 };
174
175 struct mem_cgroup_per_node {
176         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
177 };
178
179 /*
180  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
181  * their hierarchy representation
182  */
183
184 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
185         struct rb_root rb_root;
186         spinlock_t lock;
187 };
188
189 struct mem_cgroup_tree_per_node {
190         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
191 };
192
193 struct mem_cgroup_tree {
194         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
195 };
196
197 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
198
199 struct mem_cgroup_threshold {
200         struct eventfd_ctx *eventfd;
201         u64 threshold;
202 };
203
204 /* For threshold */
205 struct mem_cgroup_threshold_ary {
206         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
207         int current_threshold;
208         /* Size of entries[] */
209         unsigned int size;
210         /* Array of thresholds */
211         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
212 };
213
214 struct mem_cgroup_thresholds {
215         /* Primary thresholds array */
216         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
217         /*
218          * Spare threshold array.
219          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
220          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
221          */
222         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
223 };
224
225 /* for OOM */
226 struct mem_cgroup_eventfd_list {
227         struct list_head list;
228         struct eventfd_ctx *eventfd;
229 };
230
231 /*
232  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
233  */
234 struct mem_cgroup_event {
235         /*
236          * memcg which the event belongs to.
237          */
238         struct mem_cgroup *memcg;
239         /*
240          * eventfd to signal userspace about the event.
241          */
242         struct eventfd_ctx *eventfd;
243         /*
244          * Each of these stored in a list by the cgroup.
245          */
246         struct list_head list;
247         /*
248          * register_event() callback will be used to add new userspace
249          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
250          * on eventfd to send notification to userspace.
251          */
252         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
253                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
254         /*
255          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
256          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
257          * if you want provide notification functionality.
258          */
259         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
260                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
261         /*
262          * All fields below needed to unregister event when
263          * userspace closes eventfd.
264          */
265         poll_table pt;
266         wait_queue_head_t *wqh;
267         wait_queue_t wait;
268         struct work_struct remove;
269 };
270
271 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
272 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
273
274 /*
275  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
276  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
277  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
278  * to help the administrator determine what knobs to tune.
279  *
280  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
281  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
282  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
283  * a feature that will be implemented much later in the future.
284  */
285 struct mem_cgroup {
286         struct cgroup_subsys_state css;
287         /*
288          * the counter to account for memory usage
289          */
290         struct res_counter res;
291
292         /* vmpressure notifications */
293         struct vmpressure vmpressure;
294
295         /*
296          * the counter to account for mem+swap usage.
297          */
298         struct res_counter memsw;
299
300         /*
301          * the counter to account for kernel memory usage.
302          */
303         struct res_counter kmem;
304         /*
305          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
306          */
307         bool use_hierarchy;
308         unsigned long kmem_account_flags; /* See KMEM_ACCOUNTED_*, below */
309
310         bool            oom_lock;
311         atomic_t        under_oom;
312         atomic_t        oom_wakeups;
313
314         int     swappiness;
315         /* OOM-Killer disable */
316         int             oom_kill_disable;
317
318         /* set when res.limit == memsw.limit */
319         bool            memsw_is_minimum;
320
321         /* protect arrays of thresholds */
322         struct mutex thresholds_lock;
323
324         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
325         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
326
327         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
328         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
329
330         /* For oom notifier event fd */
331         struct list_head oom_notify;
332
333         /*
334          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
335          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
336          */
337         unsigned long move_charge_at_immigrate;
338         /*
339          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
340          */
341         atomic_t        moving_account;
342         /* taken only while moving_account > 0 */
343         spinlock_t      move_lock;
344         /*
345          * percpu counter.
346          */
347         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
348         /*
349          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
350          * See mem_cgroup_read_stat().
351          */
352         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
353         spinlock_t pcp_counter_lock;
354
355         atomic_t        dead_count;
356 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
357         struct cg_proto tcp_mem;
358 #endif
359 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
360         /* analogous to slab_common's slab_caches list, but per-memcg;
361          * protected by memcg_slab_mutex */
362         struct list_head memcg_slab_caches;
363         /* Index in the kmem_cache->memcg_params->memcg_caches array */
364         int kmemcg_id;
365 #endif
366
367         int last_scanned_node;
368 #if MAX_NUMNODES > 1
369         nodemask_t      scan_nodes;
370         atomic_t        numainfo_events;
371         atomic_t        numainfo_updating;
372 #endif
373
374         /* List of events which userspace want to receive */
375         struct list_head event_list;
376         spinlock_t event_list_lock;
377
378         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
379         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
380 };
381
382 /* internal only representation about the status of kmem accounting. */
383 enum {
384         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, /* accounted by this cgroup itself */
385         KMEM_ACCOUNTED_DEAD, /* dead memcg with pending kmem charges */
386 };
387
388 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
389 static inline void memcg_kmem_set_active(struct mem_cgroup *memcg)
390 {
391         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
392 }
393
394 static bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
395 {
396         return test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
397 }
398
399 static void memcg_kmem_mark_dead(struct mem_cgroup *memcg)
400 {
401         /*
402          * Our caller must use css_get() first, because memcg_uncharge_kmem()
403          * will call css_put() if it sees the memcg is dead.
404          */
405         smp_wmb();
406         if (test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags))
407                 set_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD, &memcg->kmem_account_flags);
408 }
409
410 static bool memcg_kmem_test_and_clear_dead(struct mem_cgroup *memcg)
411 {
412         return test_and_clear_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD,
413                                   &memcg->kmem_account_flags);
414 }
415 #endif
416
417 /* Stuffs for move charges at task migration. */
418 /*
419  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" and
420  * "immigrate_flags" are treated as a left-shifted bitmap of these types.
421  */
422 enum move_type {
423         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
424         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
425         NR_MOVE_TYPE,
426 };
427
428 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
429 static struct move_charge_struct {
430         spinlock_t        lock; /* for from, to */
431         struct mem_cgroup *from;
432         struct mem_cgroup *to;
433         unsigned long immigrate_flags;
434         unsigned long precharge;
435         unsigned long moved_charge;
436         unsigned long moved_swap;
437         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
438         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
439 } mc = {
440         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
441         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
442 };
443
444 static bool move_anon(void)
445 {
446         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON, &mc.immigrate_flags);
447 }
448
449 static bool move_file(void)
450 {
451         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE, &mc.immigrate_flags);
452 }
453
454 /*
455  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
456  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
457  */
458 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
459 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
460
461 enum charge_type {
462         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
463         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
464         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
465         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
466         NR_CHARGE_TYPE,
467 };
468
469 /* for encoding cft->private value on file */
470 enum res_type {
471         _MEM,
472         _MEMSWAP,
473         _OOM_TYPE,
474         _KMEM,
475 };
476
477 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
478 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
479 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
480 /* Used for OOM nofiier */
481 #define OOM_CONTROL             (0)
482
483 /*
484  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
485  */
486 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
487 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
488 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
489 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
490
491 /*
492  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
493  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
494  * appearing has to hold it as well.
495  */
496 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
497
498 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
499 {
500         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
501 }
502
503 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
504 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
505 {
506         if (!memcg)
507                 memcg = root_mem_cgroup;
508         return &memcg->vmpressure;
509 }
510
511 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
512 {
513         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
514 }
515
516 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
517 {
518         return (memcg == root_mem_cgroup);
519 }
520
521 /*
522  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
523  * an unsigned short.
524  */
525 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
526
527 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
528 {
529         return memcg->css.id;
530 }
531
532 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
533 {
534         struct cgroup_subsys_state *css;
535
536         css = css_from_id(id, &memory_cgrp_subsys);
537         return mem_cgroup_from_css(css);
538 }
539
540 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
541 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
542
543 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
544 {
545         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
546                 struct mem_cgroup *memcg;
547                 struct cg_proto *cg_proto;
548
549                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
550
551                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
552                  * filled. It won't however, necessarily happen from
553                  * process context. So the test for root memcg given
554                  * the current task's memcg won't help us in this case.
555                  *
556                  * Respecting the original socket's memcg is a better
557                  * decision in this case.
558                  */
559                 if (sk->sk_cgrp) {
560                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
561                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
562                         return;
563                 }
564
565                 rcu_read_lock();
566                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
567                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
568                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
569                     memcg_proto_active(cg_proto) &&
570                     css_tryget_online(&memcg->css)) {
571                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
572                 }
573                 rcu_read_unlock();
574         }
575 }
576 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
577
578 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
579 {
580         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
581                 struct mem_cgroup *memcg;
582                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
583                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
584                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
585         }
586 }
587
588 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
589 {
590         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
591                 return NULL;
592
593         return &memcg->tcp_mem;
594 }
595 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
596
597 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
598 {
599         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem))
600                 return;
601         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
602 }
603 #else
604 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
605 {
606 }
607 #endif
608
609 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
610 /*
611  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params->memcg_caches.
612  * The main reason for not using cgroup id for this:
613  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
614  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
615  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
616  *  200 entry array for that.
617  *
618  * The current size of the caches array is stored in
619  * memcg_limited_groups_array_size.  It will double each time we have to
620  * increase it.
621  */
622 static DEFINE_IDA(kmem_limited_groups);
623 int memcg_limited_groups_array_size;
624
625 /*
626  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
627  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
628  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
629  * tunable, but that is strictly not necessary.
630  *
631  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
632  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
633  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
634  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
635  * increase ours as well if it increases.
636  */
637 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
638 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
639
640 /*
641  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
642  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
643  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
644  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
645  */
646 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
647 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
648
649 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
650 {
651         if (memcg_kmem_is_active(memcg)) {
652                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
653                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, memcg->kmemcg_id);
654         }
655         /*
656          * This check can't live in kmem destruction function,
657          * since the charges will outlive the cgroup
658          */
659         WARN_ON(res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0);
660 }
661 #else
662 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
663 {
664 }
665 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
666
667 static void disarm_static_keys(struct mem_cgroup *memcg)
668 {
669         disarm_sock_keys(memcg);
670         disarm_kmem_keys(memcg);
671 }
672
673 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
674
675 static struct mem_cgroup_per_zone *
676 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
677 {
678         int nid = zone_to_nid(zone);
679         int zid = zone_idx(zone);
680
681         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
682 }
683
684 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
685 {
686         return &memcg->css;
687 }
688
689 static struct mem_cgroup_per_zone *
690 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
691 {
692         int nid = page_to_nid(page);
693         int zid = page_zonenum(page);
694
695         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
696 }
697
698 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
699 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
700 {
701         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
702 }
703
704 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
705 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
706 {
707         int nid = page_to_nid(page);
708         int zid = page_zonenum(page);
709
710         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
711 }
712
713 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
714                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
715                                          unsigned long long new_usage_in_excess)
716 {
717         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
718         struct rb_node *parent = NULL;
719         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
720
721         if (mz->on_tree)
722                 return;
723
724         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
725         if (!mz->usage_in_excess)
726                 return;
727         while (*p) {
728                 parent = *p;
729                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
730                                         tree_node);
731                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
732                         p = &(*p)->rb_left;
733                 /*
734                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
735                  * limit by the same amount
736                  */
737                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
738                         p = &(*p)->rb_right;
739         }
740         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
741         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
742         mz->on_tree = true;
743 }
744
745 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
746                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
747 {
748         if (!mz->on_tree)
749                 return;
750         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
751         mz->on_tree = false;
752 }
753
754 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
755                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
756 {
757         spin_lock(&mctz->lock);
758         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
759         spin_unlock(&mctz->lock);
760 }
761
762
763 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
764 {
765         unsigned long long excess;
766         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
767         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
768
769         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
770         /*
771          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
772          * because their event counter is not touched.
773          */
774         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
775                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
776                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
777                 /*
778                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
779                  * mem is over its softlimit.
780                  */
781                 if (excess || mz->on_tree) {
782                         spin_lock(&mctz->lock);
783                         /* if on-tree, remove it */
784                         if (mz->on_tree)
785                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
786                         /*
787                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
788                          * If excess is 0, no tree ops.
789                          */
790                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
791                         spin_unlock(&mctz->lock);
792                 }
793         }
794 }
795
796 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
797 {
798         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
799         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
800         int nid, zid;
801
802         for_each_node(nid) {
803                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
804                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
805                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
806                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
807                 }
808         }
809 }
810
811 static struct mem_cgroup_per_zone *
812 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
813 {
814         struct rb_node *rightmost = NULL;
815         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
816
817 retry:
818         mz = NULL;
819         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
820         if (!rightmost)
821                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
822
823         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
824         /*
825          * Remove the node now but someone else can add it back,
826          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
827          * position in the tree.
828          */
829         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
830         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
831             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
832                 goto retry;
833 done:
834         return mz;
835 }
836
837 static struct mem_cgroup_per_zone *
838 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
839 {
840         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
841
842         spin_lock(&mctz->lock);
843         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
844         spin_unlock(&mctz->lock);
845         return mz;
846 }
847
848 /*
849  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
850  *
851  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
852  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
853  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
854  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
855  *
856  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
857  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
858  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
859  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
860  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
861  *
862  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
863  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
864  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
865  * implemented.
866  */
867 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
868                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
869 {
870         long val = 0;
871         int cpu;
872
873         get_online_cpus();
874         for_each_online_cpu(cpu)
875                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
876 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
877         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
878         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
879         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
880 #endif
881         put_online_cpus();
882         return val;
883 }
884
885 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
886                                          bool charge)
887 {
888         int val = (charge) ? 1 : -1;
889         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
890 }
891
892 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
893                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
894 {
895         unsigned long val = 0;
896         int cpu;
897
898         get_online_cpus();
899         for_each_online_cpu(cpu)
900                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
901 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
902         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
903         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
904         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
905 #endif
906         put_online_cpus();
907         return val;
908 }
909
910 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
911                                          struct page *page,
912                                          bool anon, int nr_pages)
913 {
914         /*
915          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
916          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
917          */
918         if (anon)
919                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
920                                 nr_pages);
921         else
922                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
923                                 nr_pages);
924
925         if (PageTransHuge(page))
926                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
927                                 nr_pages);
928
929         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
930         if (nr_pages > 0)
931                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
932         else {
933                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
934                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
935         }
936
937         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
938 }
939
940 unsigned long mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
941 {
942         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
943
944         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
945         return mz->lru_size[lru];
946 }
947
948 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
949                                                   int nid,
950                                                   unsigned int lru_mask)
951 {
952         unsigned long nr = 0;
953         int zid;
954
955         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
956
957         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
958                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
959                 enum lru_list lru;
960
961                 for_each_lru(lru) {
962                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
963                                 continue;
964                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
965                         nr += mz->lru_size[lru];
966                 }
967         }
968         return nr;
969 }
970
971 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
972                         unsigned int lru_mask)
973 {
974         unsigned long nr = 0;
975         int nid;
976
977         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
978                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
979         return nr;
980 }
981
982 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
983                                        enum mem_cgroup_events_target target)
984 {
985         unsigned long val, next;
986
987         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
988         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
989         /* from time_after() in jiffies.h */
990         if ((long)next - (long)val < 0) {
991                 switch (target) {
992                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
993                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
994                         break;
995                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
996                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
997                         break;
998                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
999                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
1000                         break;
1001                 default:
1002                         break;
1003                 }
1004                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
1005                 return true;
1006         }
1007         return false;
1008 }
1009
1010 /*
1011  * Check events in order.
1012  *
1013  */
1014 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
1015 {
1016         preempt_disable();
1017         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
1018         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1019                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
1020                 bool do_softlimit;
1021                 bool do_numainfo __maybe_unused;
1022
1023                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1024                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
1025 #if MAX_NUMNODES > 1
1026                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1027                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
1028 #endif
1029                 preempt_enable();
1030
1031                 mem_cgroup_threshold(memcg);
1032                 if (unlikely(do_softlimit))
1033                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
1034 #if MAX_NUMNODES > 1
1035                 if (unlikely(do_numainfo))
1036                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
1037 #endif
1038         } else
1039                 preempt_enable();
1040 }
1041
1042 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1043 {
1044         /*
1045          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1046          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1047          * So this can be called with p == NULL.
1048          */
1049         if (unlikely(!p))
1050                 return NULL;
1051
1052         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
1053 }
1054
1055 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1056 {
1057         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1058
1059         rcu_read_lock();
1060         do {
1061                 /*
1062                  * Page cache insertions can happen withou an
1063                  * actual mm context, e.g. during disk probing
1064                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
1065                  */
1066                 if (unlikely(!mm))
1067                         memcg = root_mem_cgroup;
1068                 else {
1069                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1070                         if (unlikely(!memcg))
1071                                 memcg = root_mem_cgroup;
1072                 }
1073         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
1074         rcu_read_unlock();
1075         return memcg;
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Returns a next (in a pre-order walk) alive memcg (with elevated css
1080  * ref. count) or NULL if the whole root's subtree has been visited.
1081  *
1082  * helper function to be used by mem_cgroup_iter
1083  */
1084 static struct mem_cgroup *__mem_cgroup_iter_next(struct mem_cgroup *root,
1085                 struct mem_cgroup *last_visited)
1086 {
1087         struct cgroup_subsys_state *prev_css, *next_css;
1088
1089         prev_css = last_visited ? &last_visited->css : NULL;
1090 skip_node:
1091         next_css = css_next_descendant_pre(prev_css, &root->css);
1092
1093         /*
1094          * Even if we found a group we have to make sure it is
1095          * alive. css && !memcg means that the groups should be
1096          * skipped and we should continue the tree walk.
1097          * last_visited css is safe to use because it is
1098          * protected by css_get and the tree walk is rcu safe.
1099          *
1100          * We do not take a reference on the root of the tree walk
1101          * because we might race with the root removal when it would
1102          * be the only node in the iterated hierarchy and mem_cgroup_iter
1103          * would end up in an endless loop because it expects that at
1104          * least one valid node will be returned. Root cannot disappear
1105          * because caller of the iterator should hold it already so
1106          * skipping css reference should be safe.
1107          */
1108         if (next_css) {
1109                 if ((next_css == &root->css) ||
1110                     ((next_css->flags & CSS_ONLINE) &&
1111                      css_tryget_online(next_css)))
1112                         return mem_cgroup_from_css(next_css);
1113
1114                 prev_css = next_css;
1115                 goto skip_node;
1116         }
1117
1118         return NULL;
1119 }
1120
1121 static void mem_cgroup_iter_invalidate(struct mem_cgroup *root)
1122 {
1123         /*
1124          * When a group in the hierarchy below root is destroyed, the
1125          * hierarchy iterator can no longer be trusted since it might
1126          * have pointed to the destroyed group.  Invalidate it.
1127          */
1128         atomic_inc(&root->dead_count);
1129 }
1130
1131 static struct mem_cgroup *
1132 mem_cgroup_iter_load(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1133                      struct mem_cgroup *root,
1134                      int *sequence)
1135 {
1136         struct mem_cgroup *position = NULL;
1137         /*
1138          * A cgroup destruction happens in two stages: offlining and
1139          * release.  They are separated by a RCU grace period.
1140          *
1141          * If the iterator is valid, we may still race with an
1142          * offlining.  The RCU lock ensures the object won't be
1143          * released, tryget will fail if we lost the race.
1144          */
1145         *sequence = atomic_read(&root->dead_count);
1146         if (iter->last_dead_count == *sequence) {
1147                 smp_rmb();
1148                 position = iter->last_visited;
1149
1150                 /*
1151                  * We cannot take a reference to root because we might race
1152                  * with root removal and returning NULL would end up in
1153                  * an endless loop on the iterator user level when root
1154                  * would be returned all the time.
1155                  */
1156                 if (position && position != root &&
1157                     !css_tryget_online(&position->css))
1158                         position = NULL;
1159         }
1160         return position;
1161 }
1162
1163 static void mem_cgroup_iter_update(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1164                                    struct mem_cgroup *last_visited,
1165                                    struct mem_cgroup *new_position,
1166                                    struct mem_cgroup *root,
1167                                    int sequence)
1168 {
1169         /* root reference counting symmetric to mem_cgroup_iter_load */
1170         if (last_visited && last_visited != root)
1171                 css_put(&last_visited->css);
1172         /*
1173          * We store the sequence count from the time @last_visited was
1174          * loaded successfully instead of rereading it here so that we
1175          * don't lose destruction events in between.  We could have
1176          * raced with the destruction of @new_position after all.
1177          */
1178         iter->last_visited = new_position;
1179         smp_wmb();
1180         iter->last_dead_count = sequence;
1181 }
1182
1183 /**
1184  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1185  * @root: hierarchy root
1186  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1187  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1188  *
1189  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1190  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1191  *
1192  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1193  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1194  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1195  *
1196  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1197  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1198  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1199  */
1200 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1201                                    struct mem_cgroup *prev,
1202                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1203 {
1204         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1205         struct mem_cgroup *last_visited = NULL;
1206
1207         if (mem_cgroup_disabled())
1208                 return NULL;
1209
1210         if (!root)
1211                 root = root_mem_cgroup;
1212
1213         if (prev && !reclaim)
1214                 last_visited = prev;
1215
1216         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1217                 if (prev)
1218                         goto out_css_put;
1219                 return root;
1220         }
1221
1222         rcu_read_lock();
1223         while (!memcg) {
1224                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1225                 int uninitialized_var(seq);
1226
1227                 if (reclaim) {
1228                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1229
1230                         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
1231                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
1232                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation) {
1233                                 iter->last_visited = NULL;
1234                                 goto out_unlock;
1235                         }
1236
1237                         last_visited = mem_cgroup_iter_load(iter, root, &seq);
1238                 }
1239
1240                 memcg = __mem_cgroup_iter_next(root, last_visited);
1241
1242                 if (reclaim) {
1243                         mem_cgroup_iter_update(iter, last_visited, memcg, root,
1244                                         seq);
1245
1246                         if (!memcg)
1247                                 iter->generation++;
1248                         else if (!prev && memcg)
1249                                 reclaim->generation = iter->generation;
1250                 }
1251
1252                 if (prev && !memcg)
1253                         goto out_unlock;
1254         }
1255 out_unlock:
1256         rcu_read_unlock();
1257 out_css_put:
1258         if (prev && prev != root)
1259                 css_put(&prev->css);
1260
1261         return memcg;
1262 }
1263
1264 /**
1265  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1266  * @root: hierarchy root
1267  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1268  */
1269 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1270                            struct mem_cgroup *prev)
1271 {
1272         if (!root)
1273                 root = root_mem_cgroup;
1274         if (prev && prev != root)
1275                 css_put(&prev->css);
1276 }
1277
1278 /*
1279  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1280  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1281  * be used for reference counting.
1282  */
1283 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1284         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1285              iter != NULL;                              \
1286              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1287
1288 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1289         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1290              iter != NULL;                              \
1291              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1292
1293 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1294 {
1295         struct mem_cgroup *memcg;
1296
1297         rcu_read_lock();
1298         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1299         if (unlikely(!memcg))
1300                 goto out;
1301
1302         switch (idx) {
1303         case PGFAULT:
1304                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1305                 break;
1306         case PGMAJFAULT:
1307                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1308                 break;
1309         default:
1310                 BUG();
1311         }
1312 out:
1313         rcu_read_unlock();
1314 }
1315 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1316
1317 /**
1318  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1319  * @zone: zone of the wanted lruvec
1320  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1321  *
1322  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1323  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1324  * is disabled.
1325  */
1326 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1327                                       struct mem_cgroup *memcg)
1328 {
1329         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1330         struct lruvec *lruvec;
1331
1332         if (mem_cgroup_disabled()) {
1333                 lruvec = &zone->lruvec;
1334                 goto out;
1335         }
1336
1337         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
1338         lruvec = &mz->lruvec;
1339 out:
1340         /*
1341          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1342          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1343          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1344          */
1345         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1346                 lruvec->zone = zone;
1347         return lruvec;
1348 }
1349
1350 /*
1351  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1352  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1353  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1354  *
1355  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1356  * 1. charge
1357  * 2. moving account
1358  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1359  * It is added to LRU before charge.
1360  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1361  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1362  */
1363
1364 /**
1365  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1366  * @page: the page
1367  * @zone: zone of the page
1368  */
1369 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1370 {
1371         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1372         struct mem_cgroup *memcg;
1373         struct page_cgroup *pc;
1374         struct lruvec *lruvec;
1375
1376         if (mem_cgroup_disabled()) {
1377                 lruvec = &zone->lruvec;
1378                 goto out;
1379         }
1380
1381         pc = lookup_page_cgroup(page);
1382         memcg = pc->mem_cgroup;
1383
1384         /*
1385          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1386          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1387          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1388          *
1389          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1390          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1391          * of pc->mem_cgroup safe.
1392          */
1393         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1394                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1395
1396         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1397         lruvec = &mz->lruvec;
1398 out:
1399         /*
1400          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1401          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1402          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1403          */
1404         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1405                 lruvec->zone = zone;
1406         return lruvec;
1407 }
1408
1409 /**
1410  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1411  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1412  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1413  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1414  *
1415  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1416  * lru list.
1417  */
1418 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1419                                 int nr_pages)
1420 {
1421         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1422         unsigned long *lru_size;
1423
1424         if (mem_cgroup_disabled())
1425                 return;
1426
1427         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1428         lru_size = mz->lru_size + lru;
1429         *lru_size += nr_pages;
1430         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1431 }
1432
1433 /*
1434  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1435  * hierarchy subtree
1436  */
1437 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1438                                   struct mem_cgroup *memcg)
1439 {
1440         if (root_memcg == memcg)
1441                 return true;
1442         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1443                 return false;
1444         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root_memcg->css.cgroup);
1445 }
1446
1447 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1448                                        struct mem_cgroup *memcg)
1449 {
1450         bool ret;
1451
1452         rcu_read_lock();
1453         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1454         rcu_read_unlock();
1455         return ret;
1456 }
1457
1458 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task,
1459                         const struct mem_cgroup *memcg)
1460 {
1461         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1462         struct task_struct *p;
1463         bool ret;
1464
1465         p = find_lock_task_mm(task);
1466         if (p) {
1467                 curr = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1468                 task_unlock(p);
1469         } else {
1470                 /*
1471                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1472                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1473                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1474                  */
1475                 rcu_read_lock();
1476                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1477                 if (curr)
1478                         css_get(&curr->css);
1479                 rcu_read_unlock();
1480         }
1481         /*
1482          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1483          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1484          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1485          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1486          */
1487         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1488         css_put(&curr->css);
1489         return ret;
1490 }
1491
1492 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1493 {
1494         unsigned long inactive_ratio;
1495         unsigned long inactive;
1496         unsigned long active;
1497         unsigned long gb;
1498
1499         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1500         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1501
1502         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1503         if (gb)
1504                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1505         else
1506                 inactive_ratio = 1;
1507
1508         return inactive * inactive_ratio < active;
1509 }
1510
1511 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1512         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1513
1514 /**
1515  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1516  * @memcg: the memory cgroup
1517  *
1518  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1519  * pages.
1520  */
1521 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1522 {
1523         unsigned long long margin;
1524
1525         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1526         if (do_swap_account)
1527                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1528         return margin >> PAGE_SHIFT;
1529 }
1530
1531 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1532 {
1533         /* root ? */
1534         if (mem_cgroup_disabled() || !memcg->css.parent)
1535                 return vm_swappiness;
1536
1537         return memcg->swappiness;
1538 }
1539
1540 /*
1541  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1542  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1543  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1544  * rcu_read_lock(), like this:
1545  *
1546  *         CPU-A                                    CPU-B
1547  *                                              rcu_read_lock()
1548  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1549  *                                                   take heavy locks.
1550  *         synchronize_rcu()                    update something.
1551  *                                              rcu_read_unlock()
1552  *         start move here.
1553  */
1554
1555 /* for quick checking without looking up memcg */
1556 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1557
1558 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1559 {
1560         atomic_inc(&memcg_moving);
1561         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1562         synchronize_rcu();
1563 }
1564
1565 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1566 {
1567         /*
1568          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1569          * We check NULL in callee rather than caller.
1570          */
1571         if (memcg) {
1572                 atomic_dec(&memcg_moving);
1573                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1574         }
1575 }
1576
1577 /*
1578  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1579  *
1580  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1581  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1582  * caused by "move".
1583  */
1584 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1585 {
1586         struct mem_cgroup *from;
1587         struct mem_cgroup *to;
1588         bool ret = false;
1589         /*
1590          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1591          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1592          */
1593         spin_lock(&mc.lock);
1594         from = mc.from;
1595         to = mc.to;
1596         if (!from)
1597                 goto unlock;
1598
1599         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1600                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1601 unlock:
1602         spin_unlock(&mc.lock);
1603         return ret;
1604 }
1605
1606 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1607 {
1608         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1609                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1610                         DEFINE_WAIT(wait);
1611                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1612                         /* moving charge context might have finished. */
1613                         if (mc.moving_task)
1614                                 schedule();
1615                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1616                         return true;
1617                 }
1618         }
1619         return false;
1620 }
1621
1622 /*
1623  * Take this lock when
1624  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1625  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1626  */
1627 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1628                                   unsigned long *flags)
1629 {
1630         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1631 }
1632
1633 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1634                                 unsigned long *flags)
1635 {
1636         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1637 }
1638
1639 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1640 /**
1641  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1642  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1643  * @p: Task that is going to be killed
1644  *
1645  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1646  * enabled
1647  */
1648 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1649 {
1650         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1651         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1652         struct mem_cgroup *iter;
1653         unsigned int i;
1654
1655         if (!p)
1656                 return;
1657
1658         mutex_lock(&oom_info_lock);
1659         rcu_read_lock();
1660
1661         pr_info("Task in ");
1662         pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1663         pr_info(" killed as a result of limit of ");
1664         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1665         pr_info("\n");
1666
1667         rcu_read_unlock();
1668
1669         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1670                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1671                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1672                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1673         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1674                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1675                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1676                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1677         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1678                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) >> 10,
1679                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_LIMIT) >> 10,
1680                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_FAILCNT));
1681
1682         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1683                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1684                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1685                 pr_cont(":");
1686
1687                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1688                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1689                                 continue;
1690                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1691                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1692                 }
1693
1694                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1695                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1696                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1697
1698                 pr_cont("\n");
1699         }
1700         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1701 }
1702
1703 /*
1704  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1705  * 1(self count) if no children.
1706  */
1707 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1708 {
1709         int num = 0;
1710         struct mem_cgroup *iter;
1711
1712         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1713                 num++;
1714         return num;
1715 }
1716
1717 /*
1718  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1719  */
1720 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1721 {
1722         u64 limit;
1723
1724         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1725
1726         /*
1727          * Do not consider swap space if we cannot swap due to swappiness
1728          */
1729         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1730                 u64 memsw;
1731
1732                 limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1733                 memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1734
1735                 /*
1736                  * If memsw is finite and limits the amount of swap space
1737                  * available to this memcg, return that limit.
1738                  */
1739                 limit = min(limit, memsw);
1740         }
1741
1742         return limit;
1743 }
1744
1745 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1746                                      int order)
1747 {
1748         struct mem_cgroup *iter;
1749         unsigned long chosen_points = 0;
1750         unsigned long totalpages;
1751         unsigned int points = 0;
1752         struct task_struct *chosen = NULL;
1753
1754         /*
1755          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1756          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1757          * quickly exit and free its memory.
1758          */
1759         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1760                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1761                 return;
1762         }
1763
1764         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1765         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1766         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1767                 struct css_task_iter it;
1768                 struct task_struct *task;
1769
1770                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1771                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1772                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1773                                                         false)) {
1774                         case OOM_SCAN_SELECT:
1775                                 if (chosen)
1776                                         put_task_struct(chosen);
1777                                 chosen = task;
1778                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1779                                 get_task_struct(chosen);
1780                                 /* fall through */
1781                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1782                                 continue;
1783                         case OOM_SCAN_ABORT:
1784                                 css_task_iter_end(&it);
1785                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1786                                 if (chosen)
1787                                         put_task_struct(chosen);
1788                                 return;
1789                         case OOM_SCAN_OK:
1790                                 break;
1791                         };
1792                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1793                         if (!points || points < chosen_points)
1794                                 continue;
1795                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1796                         if (points == chosen_points &&
1797                             thread_group_leader(chosen))
1798                                 continue;
1799
1800                         if (chosen)
1801                                 put_task_struct(chosen);
1802                         chosen = task;
1803                         chosen_points = points;
1804                         get_task_struct(chosen);
1805                 }
1806                 css_task_iter_end(&it);
1807         }
1808
1809         if (!chosen)
1810                 return;
1811         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1812         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1813                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1814 }
1815
1816 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1817                                         gfp_t gfp_mask,
1818                                         unsigned long flags)
1819 {
1820         unsigned long total = 0;
1821         bool noswap = false;
1822         int loop;
1823
1824         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1825                 noswap = true;
1826         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1827                 noswap = true;
1828
1829         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1830                 if (loop)
1831                         drain_all_stock_async(memcg);
1832                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1833                 /*
1834                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1835                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1836                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1837                  */
1838                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1839                         break;
1840                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1841                         break;
1842                 /*
1843                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1844                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1845                  */
1846                 if (loop && !total)
1847                         break;
1848         }
1849         return total;
1850 }
1851
1852 /**
1853  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1854  * @memcg: the target memcg
1855  * @nid: the node ID to be checked.
1856  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1857  *
1858  * This function returns whether the specified memcg contains any
1859  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1860  * pages in the node.
1861  */
1862 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1863                 int nid, bool noswap)
1864 {
1865         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1866                 return true;
1867         if (noswap || !total_swap_pages)
1868                 return false;
1869         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1870                 return true;
1871         return false;
1872
1873 }
1874 #if MAX_NUMNODES > 1
1875
1876 /*
1877  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1878  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1879  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1880  *
1881  */
1882 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1883 {
1884         int nid;
1885         /*
1886          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1887          * pagein/pageout changes since the last update.
1888          */
1889         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1890                 return;
1891         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1892                 return;
1893
1894         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1895         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1896
1897         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1898
1899                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1900                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1901         }
1902
1903         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1904         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1905 }
1906
1907 /*
1908  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1909  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1910  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1911  *
1912  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1913  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1914  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1915  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1916  *
1917  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1918  */
1919 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1920 {
1921         int node;
1922
1923         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1924         node = memcg->last_scanned_node;
1925
1926         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1927         if (node == MAX_NUMNODES)
1928                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1929         /*
1930          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1931          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1932          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1933          * we use curret node.
1934          */
1935         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1936                 node = numa_node_id();
1937
1938         memcg->last_scanned_node = node;
1939         return node;
1940 }
1941
1942 /*
1943  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1944  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1945  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1946  * enough new information. We need to do double check.
1947  */
1948 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1949 {
1950         int nid;
1951
1952         /*
1953          * quick check...making use of scan_node.
1954          * We can skip unused nodes.
1955          */
1956         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
1957                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
1958                      nid < MAX_NUMNODES;
1959                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
1960
1961                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1962                                 return true;
1963                 }
1964         }
1965         /*
1966          * Check rest of nodes.
1967          */
1968         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
1969                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
1970                         continue;
1971                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1972                         return true;
1973         }
1974         return false;
1975 }
1976
1977 #else
1978 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1979 {
1980         return 0;
1981 }
1982
1983 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1984 {
1985         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
1986 }
1987 #endif
1988
1989 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1990                                    struct zone *zone,
1991                                    gfp_t gfp_mask,
1992                                    unsigned long *total_scanned)
1993 {
1994         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1995         int total = 0;
1996         int loop = 0;
1997         unsigned long excess;
1998         unsigned long nr_scanned;
1999         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
2000                 .zone = zone,
2001                 .priority = 0,
2002         };
2003
2004         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
2005
2006         while (1) {
2007                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
2008                 if (!victim) {
2009                         loop++;
2010                         if (loop >= 2) {
2011                                 /*
2012                                  * If we have not been able to reclaim
2013                                  * anything, it might because there are
2014                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
2015                                  */
2016                                 if (!total)
2017                                         break;
2018                                 /*
2019                                  * We want to do more targeted reclaim.
2020                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
2021                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
2022                                  * coming back to reclaim from this cgroup
2023                                  */
2024                                 if (total >= (excess >> 2) ||
2025                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
2026                                         break;
2027                         }
2028                         continue;
2029                 }
2030                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
2031                         continue;
2032                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
2033                                                      zone, &nr_scanned);
2034                 *total_scanned += nr_scanned;
2035                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
2036                         break;
2037         }
2038         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
2039         return total;
2040 }
2041
2042 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2043 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
2044         .name = "memcg_oom_lock",
2045 };
2046 #endif
2047
2048 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
2049
2050 /*
2051  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
2052  * If someone is running, return false.
2053  */
2054 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
2055 {
2056         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
2057
2058         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2059
2060         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2061                 if (iter->oom_lock) {
2062                         /*
2063                          * this subtree of our hierarchy is already locked
2064                          * so we cannot give a lock.
2065                          */
2066                         failed = iter;
2067                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2068                         break;
2069                 } else
2070                         iter->oom_lock = true;
2071         }
2072
2073         if (failed) {
2074                 /*
2075                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
2076                  * to clean up what we set up to the failing subtree
2077                  */
2078                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2079                         if (iter == failed) {
2080                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2081                                 break;
2082                         }
2083                         iter->oom_lock = false;
2084                 }
2085         } else
2086                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
2087
2088         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2089
2090         return !failed;
2091 }
2092
2093 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2094 {
2095         struct mem_cgroup *iter;
2096
2097         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2098         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
2099         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2100                 iter->oom_lock = false;
2101         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2102 }
2103
2104 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2105 {
2106         struct mem_cgroup *iter;
2107
2108         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2109                 atomic_inc(&iter->under_oom);
2110 }
2111
2112 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2113 {
2114         struct mem_cgroup *iter;
2115
2116         /*
2117          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
2118          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
2119          * atomic_add_unless() here.
2120          */
2121         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2122                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
2123 }
2124
2125 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
2126
2127 struct oom_wait_info {
2128         struct mem_cgroup *memcg;
2129         wait_queue_t    wait;
2130 };
2131
2132 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
2133         unsigned mode, int sync, void *arg)
2134 {
2135         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
2136         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
2137         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
2138
2139         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
2140         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
2141
2142         /*
2143          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
2144          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
2145          */
2146         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
2147                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
2148                 return 0;
2149         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
2150 }
2151
2152 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2153 {
2154         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
2155         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
2156         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
2157 }
2158
2159 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
2160 {
2161         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
2162                 memcg_wakeup_oom(memcg);
2163 }
2164
2165 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
2166 {
2167         if (!current->memcg_oom.may_oom)
2168                 return;
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          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
2175          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
2176          * invocation might not even be necessary.
2177          *
2178          * That's why we don't do anything here except remember the
2179          * OOM context and then deal with it at the end of the page
2180          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
2181          * and when we know whether the fault was overall successful.
2182          */
2183         css_get(&memcg->css);
2184         current->memcg_oom.memcg = memcg;
2185         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
2186         current->memcg_oom.order = order;
2187 }
2188
2189 /**
2190  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
2191  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
2192  *
2193  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
2194  * handler was enabled.
2195  *
2196  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
2197  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
2198  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
2199  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
2200  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
2201  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
2202  *
2203  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
2204  * completed, %false otherwise.
2205  */
2206 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
2207 {
2208         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
2209         struct oom_wait_info owait;
2210         bool locked;
2211
2212         /* OOM is global, do not handle */
2213         if (!memcg)
2214                 return false;
2215
2216         if (!handle)
2217                 goto cleanup;
2218
2219         owait.memcg = memcg;
2220         owait.wait.flags = 0;
2221         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
2222         owait.wait.private = current;
2223         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
2224
2225         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
2226         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2227
2228         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2229
2230         if (locked)
2231                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2232
2233         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
2234                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2235                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2236                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
2237                                          current->memcg_oom.order);
2238         } else {
2239                 schedule();
2240                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2241                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2242         }
2243
2244         if (locked) {
2245                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2246                 /*
2247                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
2248                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
2249                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
2250                  */
2251                 memcg_oom_recover(memcg);
2252         }
2253 cleanup:
2254         current->memcg_oom.memcg = NULL;
2255         css_put(&memcg->css);
2256         return true;
2257 }
2258
2259 /*
2260  * Used to update mapped file or writeback or other statistics.
2261  *
2262  * Notes: Race condition
2263  *
2264  * We usually use lock_page_cgroup() for accessing page_cgroup member but
2265  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
2266  * to do so _always_.
2267  *
2268  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
2269  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
2270  * are no race with "charge".
2271  *
2272  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
2273  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
2274  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
2275  * by flags.
2276  *
2277  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
2278  * small, we check memcg->moving_account and detect there are possibility
2279  * of race or not. If there is, we take a lock.
2280  */
2281
2282 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
2283                                 bool *locked, unsigned long *flags)
2284 {
2285         struct mem_cgroup *memcg;
2286         struct page_cgroup *pc;
2287
2288         pc = lookup_page_cgroup(page);
2289 again:
2290         memcg = pc->mem_cgroup;
2291         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2292                 return;
2293         /*
2294          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
2295          * need to take move_lock_mem_cgroup(). Because we already hold
2296          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
2297          * rcu_read_unlock().
2298          */
2299         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2300         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2301                 return;
2302
2303         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
2304         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
2305                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
2306                 goto again;
2307         }
2308         *locked = true;
2309 }
2310
2311 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
2312 {
2313         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2314
2315         /*
2316          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
2317          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
2318          * should take move_lock_mem_cgroup().
2319          */
2320         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
2321 }
2322
2323 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
2324                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2325 {
2326         struct mem_cgroup *memcg;
2327         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2328         unsigned long uninitialized_var(flags);
2329
2330         if (mem_cgroup_disabled())
2331                 return;
2332
2333         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2334         memcg = pc->mem_cgroup;
2335         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2336                 return;
2337
2338         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2339 }
2340
2341 /*
2342  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2343  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2344  */
2345 #define CHARGE_BATCH    32U
2346 struct memcg_stock_pcp {
2347         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2348         unsigned int nr_pages;
2349         struct work_struct work;
2350         unsigned long flags;
2351 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2352 };
2353 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2354 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2355
2356 /**
2357  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2358  * @memcg: memcg to consume from.
2359  * @nr_pages: how many pages to charge.
2360  *
2361  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2362  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2363  * service an allocation will refill the stock.
2364  *
2365  * returns true if successful, false otherwise.
2366  */
2367 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2368 {
2369         struct memcg_stock_pcp *stock;
2370         bool ret = true;
2371
2372         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2373                 return false;
2374
2375         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2376         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages)
2377                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2378         else /* need to call res_counter_charge */
2379                 ret = false;
2380         put_cpu_var(memcg_stock);
2381         return ret;
2382 }
2383
2384 /*
2385  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2386  */
2387 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2388 {
2389         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2390
2391         if (stock->nr_pages) {
2392                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2393
2394                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2395                 if (do_swap_account)
2396                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2397                 stock->nr_pages = 0;
2398         }
2399         stock->cached = NULL;
2400 }
2401
2402 /*
2403  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2404  * a thread which is pinned to local cpu.
2405  */
2406 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2407 {
2408         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2409         drain_stock(stock);
2410         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2411 }
2412
2413 static void __init memcg_stock_init(void)
2414 {
2415         int cpu;
2416
2417         for_each_possible_cpu(cpu) {
2418                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2419                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2420                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2421         }
2422 }
2423
2424 /*
2425  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2426  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2427  */
2428 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2429 {
2430         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2431
2432         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2433                 drain_stock(stock);
2434                 stock->cached = memcg;
2435         }
2436         stock->nr_pages += nr_pages;
2437         put_cpu_var(memcg_stock);
2438 }
2439
2440 /*
2441  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2442  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2443  * until the work is done.
2444  */
2445 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2446 {
2447         int cpu, curcpu;
2448
2449         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2450         get_online_cpus();
2451         curcpu = get_cpu();
2452         for_each_online_cpu(cpu) {
2453                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2454                 struct mem_cgroup *memcg;
2455
2456                 memcg = stock->cached;
2457                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2458                         continue;
2459                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2460                         continue;
2461                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2462                         if (cpu == curcpu)
2463                                 drain_local_stock(&stock->work);
2464                         else
2465                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2466                 }
2467         }
2468         put_cpu();
2469
2470         if (!sync)
2471                 goto out;
2472
2473         for_each_online_cpu(cpu) {
2474                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2475                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2476                         flush_work(&stock->work);
2477         }
2478 out:
2479         put_online_cpus();
2480 }
2481
2482 /*
2483  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2484  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2485  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2486  * it.
2487  */
2488 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2489 {
2490         /*
2491          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2492          */
2493         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2494                 return;
2495         drain_all_stock(root_memcg, false);
2496         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2497 }
2498
2499 /* This is a synchronous drain interface. */
2500 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2501 {
2502         /* called when force_empty is called */
2503         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2504         drain_all_stock(root_memcg, true);
2505         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2506 }
2507
2508 /*
2509  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2510  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2511  */
2512 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2513 {
2514         int i;
2515
2516         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2517         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2518                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2519
2520                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2521                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2522         }
2523         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2524                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2525
2526                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2527                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2528         }
2529         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2530 }
2531
2532 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2533                                         unsigned long action,
2534                                         void *hcpu)
2535 {
2536         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2537         struct memcg_stock_pcp *stock;
2538         struct mem_cgroup *iter;
2539
2540         if (action == CPU_ONLINE)
2541                 return NOTIFY_OK;
2542
2543         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2544                 return NOTIFY_OK;
2545
2546         for_each_mem_cgroup(iter)
2547                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2548
2549         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2550         drain_stock(stock);
2551         return NOTIFY_OK;
2552 }
2553
2554 /**
2555  * mem_cgroup_try_charge - try charging a memcg
2556  * @memcg: memcg to charge
2557  * @nr_pages: number of pages to charge
2558  *
2559  * Returns 0 if @memcg was charged successfully, -EINTR if the charge
2560  * was bypassed to root_mem_cgroup, and -ENOMEM if the charge failed.
2561  */
2562 static int mem_cgroup_try_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2563                                  gfp_t gfp_mask,
2564                                  unsigned int nr_pages)
2565 {
2566         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2567         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2568         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2569         struct res_counter *fail_res;
2570         unsigned long nr_reclaimed;
2571         unsigned long flags = 0;
2572         unsigned long long size;
2573
2574         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2575                 goto done;
2576 retry:
2577         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2578                 goto done;
2579
2580         size = batch * PAGE_SIZE;
2581         if (!res_counter_charge(&memcg->res, size, &fail_res)) {
2582                 if (!do_swap_account)
2583                         goto done_restock;
2584                 if (!res_counter_charge(&memcg->memsw, size, &fail_res))
2585                         goto done_restock;
2586                 res_counter_uncharge(&memcg->res, size);
2587                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2588                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2589         } else
2590                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2591
2592         if (batch > nr_pages) {
2593                 batch = nr_pages;
2594                 goto retry;
2595         }
2596
2597         /*
2598          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2599          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2600          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2601          * free their memory.
2602          */
2603         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2604                      fatal_signal_pending(current) ||
2605                      current->flags & PF_EXITING))
2606                 goto bypass;
2607
2608         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2609                 goto nomem;
2610
2611         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2612                 goto nomem;
2613
2614         nr_reclaimed = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2615
2616         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= batch)
2617                 goto retry;
2618
2619         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2620                 goto nomem;
2621         /*
2622          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2623          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2624          * before killing the task.
2625          *
2626          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2627          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2628          * to regular pages anyway in case of failure.
2629          */
2630         if (nr_reclaimed && batch <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2631                 goto retry;
2632         /*
2633          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2634          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2635          */
2636         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2637                 goto retry;
2638
2639         if (nr_retries--)
2640                 goto retry;
2641
2642         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2643                 goto bypass;
2644
2645         if (fatal_signal_pending(current))
2646                 goto bypass;
2647
2648         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(batch));
2649 nomem:
2650         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2651                 return -ENOMEM;
2652 bypass:
2653         return -EINTR;
2654
2655 done_restock:
2656         if (batch > nr_pages)
2657                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2658 done:
2659         return 0;
2660 }
2661
2662 /**
2663  * mem_cgroup_try_charge_mm - try charging a mm
2664  * @mm: mm_struct to charge
2665  * @nr_pages: number of pages to charge
2666  * @oom: trigger OOM if reclaim fails
2667  *
2668  * Returns the charged mem_cgroup associated with the given mm_struct or
2669  * NULL the charge failed.
2670  */
2671 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_try_charge_mm(struct mm_struct *mm,
2672                                  gfp_t gfp_mask,
2673                                  unsigned int nr_pages)
2674
2675 {
2676         struct mem_cgroup *memcg;
2677         int ret;
2678
2679         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
2680         ret = mem_cgroup_try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
2681         css_put(&memcg->css);
2682         if (ret == -EINTR)
2683                 memcg = root_mem_cgroup;
2684         else if (ret)
2685                 memcg = NULL;
2686
2687         return memcg;
2688 }
2689
2690 /*
2691  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2692  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2693  * gotten by try_charge().
2694  */
2695 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2696                                        unsigned int nr_pages)
2697 {
2698         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2699                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2700
2701                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2702                 if (do_swap_account)
2703                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2704         }
2705 }
2706
2707 /*
2708  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2709  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2710  */
2711 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2712                                         unsigned int nr_pages)
2713 {
2714         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2715
2716         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2717                 return;
2718
2719         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2720         if (do_swap_account)
2721                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2722                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2723 }
2724
2725 /*
2726  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2727  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling
2728  * css_tryget_online() if the mem_cgroup is used for charging. (dropping
2729  * refcnt from swap can be called against removed memcg.)
2730  */
2731 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2732 {
2733         /* ID 0 is unused ID */
2734         if (!id)
2735                 return NULL;
2736         return mem_cgroup_from_id(id);
2737 }
2738
2739 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2740 {
2741         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2742         struct page_cgroup *pc;
2743         unsigned short id;
2744         swp_entry_t ent;
2745
2746         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
2747
2748         pc = lookup_page_cgroup(page);
2749         lock_page_cgroup(pc);
2750         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2751                 memcg = pc->mem_cgroup;
2752                 if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
2753                         memcg = NULL;
2754         } else if (PageSwapCache(page)) {
2755                 ent.val = page_private(page);
2756                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2757                 rcu_read_lock();
2758                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2759                 if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
2760                         memcg = NULL;
2761                 rcu_read_unlock();
2762         }
2763         unlock_page_cgroup(pc);
2764         return memcg;
2765 }
2766
2767 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2768                                        struct page *page,
2769                                        unsigned int nr_pages,
2770                                        enum charge_type ctype,
2771                                        bool lrucare)
2772 {
2773         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2774         struct zone *uninitialized_var(zone);
2775         struct lruvec *lruvec;
2776         bool was_on_lru = false;
2777         bool anon;
2778
2779         lock_page_cgroup(pc);
2780         VM_BUG_ON_PAGE(PageCgroupUsed(pc), page);
2781         /*
2782          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2783          * accessed by any other context at this point.
2784          */
2785
2786         /*
2787          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2788          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2789          */
2790         if (lrucare) {
2791                 zone = page_zone(page);
2792                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2793                 if (PageLRU(page)) {
2794                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2795                         ClearPageLRU(page);
2796                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2797                         was_on_lru = true;
2798                 }
2799         }
2800
2801         pc->mem_cgroup = memcg;
2802         /*
2803          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2804          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2805          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2806          * before USED bit, we need memory barrier here.
2807          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2808          */
2809         smp_wmb();
2810         SetPageCgroupUsed(pc);
2811
2812         if (lrucare) {
2813                 if (was_on_lru) {
2814                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2815                         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2816                         SetPageLRU(page);
2817                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2818                 }
2819                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2820         }
2821
2822         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON)
2823                 anon = true;
2824         else
2825                 anon = false;
2826
2827         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, nr_pages);
2828         unlock_page_cgroup(pc);
2829
2830         /*
2831          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2832          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2833          * if they exceeds softlimit.
2834          */
2835         memcg_check_events(memcg, page);
2836 }
2837
2838 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
2839
2840 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2841 /*
2842  * The memcg_slab_mutex is held whenever a per memcg kmem cache is created or
2843  * destroyed. It protects memcg_caches arrays and memcg_slab_caches lists.
2844  */
2845 static DEFINE_MUTEX(memcg_slab_mutex);
2846
2847 static DEFINE_MUTEX(activate_kmem_mutex);
2848
2849 static inline bool memcg_can_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2850 {
2851         return !mem_cgroup_disabled() && !mem_cgroup_is_root(memcg) &&
2852                 memcg_kmem_is_active(memcg);
2853 }
2854
2855 /*
2856  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
2857  * in the memcg_cache_params struct.
2858  */
2859 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
2860 {
2861         struct kmem_cache *cachep;
2862
2863         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
2864         cachep = p->root_cache;
2865         return cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(p->memcg));
2866 }
2867
2868 #ifdef CONFIG_SLABINFO
2869 static int mem_cgroup_slabinfo_read(struct seq_file *m, void *v)
2870 {
2871         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
2872         struct memcg_cache_params *params;
2873
2874         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
2875                 return -EIO;
2876
2877         print_slabinfo_header(m);
2878
2879         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2880         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list)
2881                 cache_show(memcg_params_to_cache(params), m);
2882         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2883
2884         return 0;
2885 }
2886 #endif
2887
2888 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp, u64 size)
2889 {
2890         struct res_counter *fail_res;
2891         int ret = 0;
2892
2893         ret = res_counter_charge(&memcg->kmem, size, &fail_res);
2894         if (ret)
2895                 return ret;
2896
2897         ret = mem_cgroup_try_charge(memcg, gfp, size >> PAGE_SHIFT);
2898         if (ret == -EINTR)  {
2899                 /*
2900                  * mem_cgroup_try_charge() chosed to bypass to root due to
2901                  * OOM kill or fatal signal.  Since our only options are to
2902                  * either fail the allocation or charge it to this cgroup, do
2903                  * it as a temporary condition. But we can't fail. From a
2904                  * kmem/slab perspective, the cache has already been selected,
2905                  * by mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
2906                  * our minds.
2907                  *
2908                  * This condition will only trigger if the task entered
2909                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed during
2910                  * mem_cgroup_try_charge() above. Tasks that were already
2911                  * dying when the allocation triggers should have been already
2912                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
2913                  */
2914                 res_counter_charge_nofail(&memcg->res, size, &fail_res);
2915                 if (do_swap_account)
2916                         res_counter_charge_nofail(&memcg->memsw, size,
2917                                                   &fail_res);
2918                 ret = 0;
2919         } else if (ret)
2920                 res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size);
2921
2922         return ret;
2923 }
2924
2925 static void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, u64 size)
2926 {
2927         res_counter_uncharge(&memcg->res, size);
2928         if (do_swap_account)
2929                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, size);
2930
2931         /* Not down to 0 */
2932         if (res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size))
2933                 return;
2934
2935         /*
2936          * Releases a reference taken in kmem_cgroup_css_offline in case
2937          * this last uncharge is racing with the offlining code or it is
2938          * outliving the memcg existence.
2939          *
2940          * The memory barrier imposed by test&clear is paired with the
2941          * explicit one in memcg_kmem_mark_dead().
2942          */
2943         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
2944                 css_put(&memcg->css);
2945 }
2946
2947 /*
2948  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
2949  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
2950  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
2951  */
2952 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
2953 {
2954         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
2955 }
2956
2957 static size_t memcg_caches_array_size(int num_groups)
2958 {
2959         ssize_t size;
2960         if (num_groups <= 0)
2961                 return 0;
2962
2963         size = 2 * num_groups;
2964         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2965                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2966         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2967                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2968
2969         return size;
2970 }
2971
2972 /*
2973  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
2974  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
2975  * calling this.
2976  */
2977 void memcg_update_array_size(int num)
2978 {
2979         if (num > memcg_limited_groups_array_size)
2980                 memcg_limited_groups_array_size = memcg_caches_array_size(num);
2981 }
2982
2983 int memcg_update_cache_size(struct kmem_cache *s, int num_groups)
2984 {
2985         struct memcg_cache_params *cur_params = s->memcg_params;
2986
2987         VM_BUG_ON(!is_root_cache(s));
2988
2989         if (num_groups > memcg_limited_groups_array_size) {
2990                 int i;
2991                 struct memcg_cache_params *new_params;
2992                 ssize_t size = memcg_caches_array_size(num_groups);
2993
2994                 size *= sizeof(void *);
2995                 size += offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
2996
2997                 new_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
2998                 if (!new_params)
2999                         return -ENOMEM;
3000
3001                 new_params->is_root_cache = true;
3002
3003                 /*
3004                  * There is the chance it will be bigger than
3005                  * memcg_limited_groups_array_size, if we failed an allocation
3006                  * in a cache, in which case all caches updated before it, will
3007                  * have a bigger array.
3008                  *
3009                  * But if that is the case, the data after
3010                  * memcg_limited_groups_array_size is certainly unused
3011                  */
3012                 for (i = 0; i < memcg_limited_groups_array_size; i++) {
3013                         if (!cur_params->memcg_caches[i])
3014                                 continue;
3015                         new_params->memcg_caches[i] =
3016                                                 cur_params->memcg_caches[i];
3017                 }
3018
3019                 /*
3020                  * Ideally, we would wait until all caches succeed, and only
3021                  * then free the old one. But this is not worth the extra
3022                  * pointer per-cache we'd have to have for this.
3023                  *
3024                  * It is not a big deal if some caches are left with a size
3025                  * bigger than the others. And all updates will reset this
3026                  * anyway.
3027                  */
3028                 rcu_assign_pointer(s->memcg_params, new_params);
3029                 if (cur_params)
3030                         kfree_rcu(cur_params, rcu_head);
3031         }
3032         return 0;
3033 }
3034
3035 int memcg_alloc_cache_params(struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *s,
3036                              struct kmem_cache *root_cache)
3037 {
3038         size_t size;
3039
3040         if (!memcg_kmem_enabled())
3041                 return 0;
3042
3043         if (!memcg) {
3044                 size = offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3045                 size += memcg_limited_groups_array_size * sizeof(void *);
3046         } else
3047                 size = sizeof(struct memcg_cache_params);
3048
3049         s->memcg_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3050         if (!s->memcg_params)
3051                 return -ENOMEM;
3052
3053         if (memcg) {
3054                 s->memcg_params->memcg = memcg;
3055                 s->memcg_params->root_cache = root_cache;
3056                 css_get(&memcg->css);
3057         } else
3058                 s->memcg_params->is_root_cache = true;
3059
3060         return 0;
3061 }
3062
3063 void memcg_free_cache_params(struct kmem_cache *s)
3064 {
3065         if (!s->memcg_params)
3066                 return;
3067         if (!s->memcg_params->is_root_cache)
3068                 css_put(&s->memcg_params->memcg->css);
3069         kfree(s->memcg_params);
3070 }
3071
3072 static void memcg_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3073                                  struct kmem_cache *root_cache)
3074 {
3075         static char memcg_name_buf[NAME_MAX + 1]; /* protected by
3076                                                      memcg_slab_mutex */
3077         struct kmem_cache *cachep;
3078         int id;
3079
3080         lockdep_assert_held(&memcg_slab_mutex);
3081
3082         id = memcg_cache_id(memcg);
3083
3084         /*
3085          * Since per-memcg caches are created asynchronously on first
3086          * allocation (see memcg_kmem_get_cache()), several threads can try to
3087          * create the same cache, but only one of them may succeed.
3088          */
3089         if (cache_from_memcg_idx(root_cache, id))
3090                 return;
3091
3092         cgroup_name(memcg->css.cgroup, memcg_name_buf, NAME_MAX + 1);
3093         cachep = memcg_create_kmem_cache(memcg, root_cache, memcg_name_buf);
3094         /*
3095          * If we could not create a memcg cache, do not complain, because
3096          * that's not critical at all as we can always proceed with the root
3097          * cache.
3098          */
3099         if (!cachep)
3100                 return;
3101
3102         list_add(&cachep->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
3103
3104         /*
3105          * Since readers won't lock (see cache_from_memcg_idx()), we need a
3106          * barrier here to ensure nobody will see the kmem_cache partially
3107          * initialized.
3108          */
3109         smp_wmb();
3110
3111         BUG_ON(root_cache->memcg_params->memcg_caches[id]);
3112         root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] = cachep;
3113 }
3114
3115 static void memcg_unregister_cache(struct kmem_cache *cachep)
3116 {
3117         struct kmem_cache *root_cache;
3118         struct mem_cgroup *memcg;
3119         int id;
3120
3121         lockdep_assert_held(&memcg_slab_mutex);
3122
3123         BUG_ON(is_root_cache(cachep));
3124
3125         root_cache = cachep->memcg_params->root_cache;
3126         memcg = cachep->memcg_params->memcg;
3127         id = memcg_cache_id(memcg);
3128
3129         BUG_ON(root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] != cachep);
3130         root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
3131
3132         list_del(&cachep->memcg_params->list);
3133
3134         kmem_cache_destroy(cachep);
3135 }
3136
3137 /*
3138  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
3139  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
3140  * enqueing new caches to be created.
3141  *
3142  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
3143  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
3144  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
3145  * objects during debug.
3146  *
3147  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
3148  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
3149  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
3150  * cache again, failing at the same point.
3151  *
3152  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
3153  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
3154  * inside the following two functions.
3155  */
3156 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
3157 {
3158         VM_BUG_ON(!current->mm);
3159         current->memcg_kmem_skip_account++;
3160 }
3161
3162 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
3163 {
3164         VM_BUG_ON(!current->mm);
3165         current->memcg_kmem_skip_account--;
3166 }
3167
3168 int __memcg_cleanup_cache_params(struct kmem_cache *s)
3169 {
3170         struct kmem_cache *c;
3171         int i, failed = 0;
3172
3173         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
3174         for_each_memcg_cache_index(i) {
3175                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
3176                 if (!c)
3177                         continue;
3178
3179                 memcg_unregister_cache(c);
3180
3181                 if (cache_from_memcg_idx(s, i))
3182                         failed++;
3183         }
3184         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
3185         return failed;
3186 }
3187
3188 static void memcg_unregister_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3189 {
3190         struct kmem_cache *cachep;
3191         struct memcg_cache_params *params, *tmp;
3192
3193         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3194                 return;
3195
3196         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
3197         list_for_each_entry_safe(params, tmp, &memcg->memcg_slab_caches, list) {
3198                 cachep = memcg_params_to_cache(params);
3199                 kmem_cache_shrink(cachep);
3200                 if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) == 0)
3201                         memcg_unregister_cache(cachep);
3202         }
3203         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
3204 }
3205
3206 struct memcg_register_cache_work {
3207         struct mem_cgroup *memcg;
3208         struct kmem_cache *cachep;
3209         struct work_struct work;
3210 };
3211
3212 static void memcg_register_cache_func(struct work_struct *w)
3213 {
3214         struct memcg_register_cache_work *cw =
3215                 container_of(w, struct memcg_register_cache_work, work);
3216         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
3217         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
3218
3219         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
3220         memcg_register_cache(memcg, cachep);
3221         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
3222
3223         css_put(&memcg->css);
3224         kfree(cw);
3225 }
3226
3227 /*
3228  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
3229  */
3230 static void __memcg_schedule_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3231                                             struct kmem_cache *cachep)
3232 {
3233         struct memcg_register_cache_work *cw;
3234
3235         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
3236         if (cw == NULL) {
3237                 css_put(&memcg->css);
3238                 return;
3239         }
3240
3241         cw->memcg = memcg;
3242         cw->cachep = cachep;
3243
3244         INIT_WORK(&cw->work, memcg_register_cache_func);
3245         schedule_work(&cw->work);
3246 }
3247
3248 static void memcg_schedule_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3249                                           struct kmem_cache *cachep)
3250 {
3251         /*
3252          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
3253          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
3254          * in __memcg_schedule_register_cache will recurse.
3255          *
3256          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
3257          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
3258          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
3259          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
3260          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
3261          */
3262         memcg_stop_kmem_account();
3263         __memcg_schedule_register_cache(memcg, cachep);
3264         memcg_resume_kmem_account();
3265 }
3266
3267 int __memcg_charge_slab(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp, int order)
3268 {
3269         int res;
3270
3271         res = memcg_charge_kmem(cachep->memcg_params->memcg, gfp,
3272                                 PAGE_SIZE << order);
3273         if (!res)
3274                 atomic_add(1 << order, &cachep->memcg_params->nr_pages);
3275         return res;
3276 }
3277
3278 void __memcg_uncharge_slab(struct kmem_cache *cachep, int order)
3279 {
3280         memcg_uncharge_kmem(cachep->memcg_params->memcg, PAGE_SIZE << order);
3281         atomic_sub(1 << order, &cachep->memcg_params->nr_pages);
3282 }
3283
3284 /*
3285  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
3286  * We try to use the current memcg's version of the cache.
3287  *
3288  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
3289  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
3290  * in a workqueue.
3291  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
3292  * the original cache.
3293  *
3294  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
3295  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
3296  */
3297 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep,
3298                                           gfp_t gfp)
3299 {
3300         struct mem_cgroup *memcg;
3301         struct kmem_cache *memcg_cachep;
3302
3303         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params);
3304         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params->is_root_cache);
3305
3306         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3307                 return cachep;
3308
3309         rcu_read_lock();
3310         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(current->mm->owner));
3311
3312         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3313                 goto out;
3314
3315         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(memcg));
3316         if (likely(memcg_cachep)) {
3317                 cachep = memcg_cachep;
3318                 goto out;
3319         }
3320
3321         /* The corresponding put will be done in the workqueue. */
3322         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
3323                 goto out;
3324         rcu_read_unlock();
3325
3326         /*
3327          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
3328          * context), we could be be predictable and return right away.
3329          * This would guarantee that the allocation being performed
3330          * already belongs in the new cache.
3331          *
3332          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
3333          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
3334          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
3335          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
3336          * defer everything.
3337          */
3338         memcg_schedule_register_cache(memcg, cachep);
3339         return cachep;
3340 out:
3341         rcu_read_unlock();
3342         return cachep;
3343 }
3344
3345 /*
3346  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
3347  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
3348  * need a further commit step to do the final arrangements.
3349  *
3350  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
3351  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
3352  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
3353  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
3354  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
3355  * the compiled-out case as well.
3356  *
3357  * Returning true means the allocation is possible.
3358  */
3359 bool
3360 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
3361 {
3362         struct mem_cgroup *memcg;
3363         int ret;
3364
3365         *_memcg = NULL;
3366
3367         /*
3368          * Disabling accounting is only relevant for some specific memcg
3369          * internal allocations. Therefore we would initially not have such
3370          * check here, since direct calls to the page allocator that are
3371          * accounted to kmemcg (alloc_kmem_pages and friends) only happen
3372          * outside memcg core. We are mostly concerned with cache allocations,
3373          * and by having this test at memcg_kmem_get_cache, we are already able
3374          * to relay the allocation to the root cache and bypass the memcg cache
3375          * altogether.
3376          *
3377          * There is one exception, though: the SLUB allocator does not create
3378          * large order caches, but rather service large kmallocs directly from
3379          * the page allocator. Therefore, the following sequence when backed by
3380          * the SLUB allocator:
3381          *
3382          *      memcg_stop_kmem_account();
3383          *      kmalloc(<large_number>)
3384          *      memcg_resume_kmem_account();
3385          *
3386          * would effectively ignore the fact that we should skip accounting,
3387          * since it will drive us directly to this function without passing
3388          * through the cache selector memcg_kmem_get_cache. Such large
3389          * allocations are extremely rare but can happen, for instance, for the
3390          * cache arrays. We bring this test here.
3391          */
3392         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3393                 return true;
3394
3395         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
3396
3397         if (!memcg_can_account_kmem(memcg)) {
3398                 css_put(&memcg->css);
3399                 return true;
3400         }
3401
3402         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, PAGE_SIZE << order);
3403         if (!ret)
3404                 *_memcg = memcg;
3405
3406         css_put(&memcg->css);
3407         return (ret == 0);
3408 }
3409
3410 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
3411                               int order)
3412 {
3413         struct page_cgroup *pc;
3414
3415         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3416
3417         /* The page allocation failed. Revert */
3418         if (!page) {
3419                 memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3420                 return;
3421         }
3422
3423         pc = lookup_page_cgroup(page);
3424         lock_page_cgroup(pc);
3425         pc->mem_cgroup = memcg;
3426         SetPageCgroupUsed(pc);
3427         unlock_page_cgroup(pc);
3428 }
3429
3430 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
3431 {
3432         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3433         struct page_cgroup *pc;
3434
3435
3436         pc = lookup_page_cgroup(page);
3437         /*
3438          * Fast unlocked return. Theoretically might have changed, have to
3439          * check again after locking.
3440          */
3441         if (!PageCgroupUsed(pc))
3442                 return;
3443
3444         lock_page_cgroup(pc);
3445         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3446                 memcg = pc->mem_cgroup;
3447                 ClearPageCgroupUsed(pc);
3448         }
3449         unlock_page_cgroup(pc);
3450
3451         /*
3452          * We trust that only if there is a memcg associated with the page, it
3453          * is a valid allocation
3454          */
3455         if (!memcg)
3456                 return;
3457
3458         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3459         memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3460 }
3461 #else
3462 static inline void memcg_unregister_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3463 {
3464 }
3465 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3466
3467 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3468
3469 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT (1 << PCG_LOCK | 1 << PCG_MIGRATION)
3470 /*
3471  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3472  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
3473  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
3474  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
3475  */
3476 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3477 {
3478         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
3479         struct page_cgroup *pc;
3480         struct mem_cgroup *memcg;
3481         int i;
3482
3483         if (mem_cgroup_disabled())
3484                 return;
3485
3486         memcg = head_pc->mem_cgroup;
3487         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
3488                 pc = head_pc + i;
3489                 pc->mem_cgroup = memcg;
3490                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
3491                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
3492         }
3493         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
3494                        HPAGE_PMD_NR);
3495 }
3496 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3497
3498 /**
3499  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
3500  * @page: the page
3501  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
3502  * @pc: page_cgroup of the page.
3503  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
3504  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
3505  *
3506  * The caller must confirm following.
3507  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
3508  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
3509  *
3510  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
3511  * from old cgroup.
3512  */
3513 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
3514                                    unsigned int nr_pages,
3515                                    struct page_cgroup *pc,
3516                                    struct mem_cgroup *from,
3517                                    struct mem_cgroup *to)
3518 {
3519         unsigned long flags;
3520         int ret;
3521         bool anon = PageAnon(page);
3522
3523         VM_BUG_ON(from == to);
3524         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
3525         /*
3526          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
3527          * will not handle this page. But page splitting can happen.
3528          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
3529          * hold it.
3530          */
3531         ret = -EBUSY;
3532         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
3533                 goto out;
3534
3535         lock_page_cgroup(pc);
3536
3537         ret = -EINVAL;
3538         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
3539                 goto unlock;
3540
3541         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
3542
3543         if (!anon && page_mapped(page)) {
3544                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3545                                nr_pages);
3546                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3547                                nr_pages);
3548         }
3549
3550         if (PageWriteback(page)) {
3551                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3552                                nr_pages);
3553                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3554                                nr_pages);
3555         }
3556
3557         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, anon, -nr_pages);
3558
3559         /* caller should have done css_get */
3560         pc->mem_cgroup = to;
3561         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, anon, nr_pages);
3562         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
3563         ret = 0;
3564 unlock:
3565         unlock_page_cgroup(pc);
3566         /*
3567          * check events
3568          */
3569         memcg_check_events(to, page);
3570         memcg_check_events(from, page);
3571 out:
3572         return ret;
3573 }
3574
3575 /**
3576  * mem_cgroup_move_parent - moves page to the parent group
3577  * @page: the page to move
3578  * @pc: page_cgroup of the page
3579  * @child: page's cgroup
3580  *
3581  * move charges to its parent or the root cgroup if the group has no
3582  * parent (aka use_hierarchy==0).
3583  * Although this might fail (get_page_unless_zero, isolate_lru_page or
3584  * mem_cgroup_move_account fails) the failure is always temporary and
3585  * it signals a race with a page removal/uncharge or migration. In the
3586  * first case the page is on the way out and it will vanish from the LRU
3587  * on the next attempt and the call should be retried later.
3588  * Isolation from the LRU fails only if page has been isolated from
3589  * the LRU since we looked at it and that usually means either global
3590  * reclaim or migration going on. The page will either get back to the
3591  * LRU or vanish.
3592  * Finaly mem_cgroup_move_account fails only if the page got uncharged
3593  * (!PageCgroupUsed) or moved to a different group. The page will
3594  * disappear in the next attempt.
3595  */
3596 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
3597                                   struct page_cgroup *pc,
3598                                   struct mem_cgroup *child)
3599 {
3600         struct mem_cgroup *parent;
3601         unsigned int nr_pages;
3602         unsigned long uninitialized_var(flags);
3603         int ret;
3604
3605         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(child));
3606
3607         ret = -EBUSY;
3608         if (!get_page_unless_zero(page))
3609                 goto out;
3610         if (isolate_lru_page(page))
3611                 goto put;
3612
3613         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
3614
3615         parent = parent_mem_cgroup(child);
3616         /*
3617          * If no parent, move charges to root cgroup.
3618          */
3619         if (!parent)
3620                 parent = root_mem_cgroup;
3621
3622         if (nr_pages > 1) {
3623                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3624                 flags = compound_lock_irqsave(page);
3625         }
3626
3627         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
3628                                 pc, child, parent);
3629         if (!ret)
3630                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
3631
3632         if (nr_pages > 1)
3633                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
3634         putback_lru_page(page);
3635 put:
3636         put_page(page);
3637 out:
3638         return ret;
3639 }
3640
3641 int mem_cgroup_charge_anon(struct page *page,
3642                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
3643 {
3644         unsigned int nr_pages = 1;
3645         struct mem_cgroup *memcg;
3646
3647         if (mem_cgroup_disabled())
3648                 return 0;
3649
3650         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapped(page), page);
3651         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping && !PageAnon(page), page);
3652         VM_BUG_ON(!mm);
3653
3654         if (PageTransHuge(page)) {
3655                 nr_pages <<= compound_order(page);
3656                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3657         }
3658
3659         memcg = mem_cgroup_try_charge_mm(mm, gfp_mask, nr_pages);
3660         if (!memcg)
3661                 return -ENOMEM;
3662         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages,
3663                                    MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON, false);
3664         return 0;
3665 }
3666
3667 /*
3668  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
3669  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
3670  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
3671  * "commit()" or removed by "cancel()"
3672  */
3673 static int __mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
3674                                           struct page *page,
3675                                           gfp_t mask,
3676                                           struct mem_cgroup **memcgp)
3677 {
3678         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3679         struct page_cgroup *pc;
3680         int ret;
3681
3682         pc = lookup_page_cgroup(page);
3683         /*
3684          * Every swap fault against a single page tries to charge the
3685          * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
3686          * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
3687          * the page lock, which serializes swap cache removal, which
3688          * in turn serializes uncharging.
3689          */
3690         if (PageCgroupUsed(pc))
3691                 goto out;
3692         if (do_swap_account)
3693                 memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
3694         if (!memcg)
3695                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
3696         ret = mem_cgroup_try_charge(memcg, mask, 1);
3697         css_put(&memcg->css);
3698         if (ret == -EINTR)
3699                 memcg = root_mem_cgroup;
3700         else if (ret)
3701                 return ret;
3702 out:
3703         *memcgp = memcg;
3704         return 0;
3705 }
3706
3707 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm, struct page *page,
3708                                  gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
3709 {
3710         if (mem_cgroup_disabled()) {
3711                 *memcgp = NULL;
3712                 return 0;
3713         }
3714         /*
3715          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already
3716          * updated the pte, and even removed page from swap cache: in
3717          * those cases unuse_pte()'s pte_same() test will fail; but
3718          * there's also a KSM case which does need to charge the page.
3719          */
3720         if (!PageSwapCache(page)) {
3721                 struct mem_cgroup *memcg;
3722
3723                 memcg = mem_cgroup_try_charge_mm(mm, gfp_mask, 1);
3724                 if (!memcg)
3725                         return -ENOMEM;
3726                 *memcgp = memcg;
3727                 return 0;
3728         }
3729         return __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, memcgp);
3730 }
3731
3732 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
3733 {
3734         if (mem_cgroup_disabled())
3735                 return;
3736         if (!memcg)
3737                 return;
3738         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
3739 }
3740
3741 static void
3742 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
3743                                         enum charge_type ctype)
3744 {
3745         if (mem_cgroup_disabled())
3746                 return;
3747         if (!memcg)
3748                 return;
3749
3750         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, ctype, true);
3751         /*
3752          * Now swap is on-memory. This means this page may be
3753          * counted both as mem and swap....double count.
3754          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
3755          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
3756          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
3757          */
3758         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
3759                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
3760                 mem_cgroup_uncharge_swap(ent);
3761         }
3762 }
3763
3764 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
3765                                      struct mem_cgroup *memcg)
3766 {
3767         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
3768                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
3769 }
3770
3771 int mem_cgroup_charge_file(struct page *page, struct mm_struct *mm,
3772                                 gfp_t gfp_mask)
3773 {
3774         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3775         struct mem_cgroup *memcg;
3776         int ret;
3777
3778         if (mem_cgroup_disabled())
3779                 return 0;
3780         if (PageCompound(page))
3781                 return 0;
3782
3783         if (PageSwapCache(page)) { /* shmem */
3784                 ret = __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page,
3785                                                      gfp_mask, &memcg);
3786                 if (ret)
3787                         return ret;
3788                 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
3789                 return 0;
3790         }
3791
3792         memcg = mem_cgroup_try_charge_mm(mm, gfp_mask, 1);
3793         if (!memcg)
3794                 return -ENOMEM;
3795         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, type, false);
3796         return 0;
3797 }
3798
3799 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
3800                                    unsigned int nr_pages,
3801                                    const enum charge_type ctype)
3802 {
3803         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
3804         bool uncharge_memsw = true;
3805
3806         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
3807         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
3808                 uncharge_memsw = false;
3809
3810         batch = &current->memcg_batch;
3811         /*
3812          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
3813          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
3814          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
3815          */
3816         if (!batch->memcg)
3817                 batch->memcg = memcg;
3818         /*
3819          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
3820          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
3821          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
3822          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
3823          * because we want to do uncharge as soon as possible.
3824          */
3825
3826         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
3827                 goto direct_uncharge;
3828
3829         if (nr_pages > 1)
3830                 goto direct_uncharge;
3831
3832         /*
3833          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
3834          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
3835          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
3836          */
3837         if (batch->memcg != memcg)
3838                 goto direct_uncharge;
3839         /* remember freed charge and uncharge it later */
3840         batch->nr_pages++;
3841         if (uncharge_memsw)
3842                 batch->memsw_nr_pages++;
3843         return;
3844 direct_uncharge:
3845         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
3846         if (uncharge_memsw)
3847                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
3848         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
3849                 memcg_oom_recover(memcg);
3850 }
3851
3852 /*
3853  * uncharge if !page_mapped(page)
3854  */
3855 static struct mem_cgroup *
3856 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype,
3857                              bool end_migration)
3858 {
3859         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3860         unsigned int nr_pages = 1;
3861         struct page_cgroup *pc;
3862         bool anon;
3863
3864         if (mem_cgroup_disabled())
3865                 return NULL;
3866
3867         if (PageTransHuge(page)) {
3868                 nr_pages <<= compound_order(page);
3869                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3870         }
3871         /*
3872          * Check if our page_cgroup is valid
3873          */
3874         pc = lookup_page_cgroup(page);
3875         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
3876                 return NULL;
3877
3878         lock_page_cgroup(pc);
3879
3880         memcg = pc->mem_cgroup;
3881
3882         if (!PageCgroupUsed(pc))
3883                 goto unlock_out;
3884
3885         anon = PageAnon(page);
3886
3887         switch (ctype) {
3888         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON:
3889                 /*
3890                  * Generally PageAnon tells if it's the anon statistics to be
3891                  * updated; but sometimes e.g. mem_cgroup_uncharge_page() is
3892                  * used before page reached the stage of being marked PageAnon.
3893                  */
3894                 anon = true;
3895                 /* fallthrough */
3896         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
3897                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
3898                 if (page_mapped(page))
3899                         goto unlock_out;
3900                 /*
3901                  * Pages under migration may not be uncharged.  But
3902                  * end_migration() /must/ be the one uncharging the
3903                  * unused post-migration page and so it has to call
3904                  * here with the migration bit still set.  See the
3905                  * res_counter handling below.
3906                  */
3907                 if (!end_migration && PageCgroupMigration(pc))
3908                         goto unlock_out;
3909                 break;
3910         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
3911                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
3912                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
3913                                 goto unlock_out;
3914                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
3915                                 goto unlock_out;
3916                 break;
3917         default:
3918                 break;
3919         }
3920
3921         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, -nr_pages);
3922
3923         ClearPageCgroupUsed(pc);
3924         /*
3925          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
3926          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
3927          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
3928          * special functions.
3929          */
3930
3931         unlock_page_cgroup(pc);
3932         /*
3933          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
3934          * will never be freed, so it's safe to call css_get().
3935          */
3936         memcg_check_events(memcg, page);
3937         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
3938                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
3939                 css_get(&memcg->css);
3940         }
3941         /*
3942          * Migration does not charge the res_counter for the
3943          * replacement page, so leave it alone when phasing out the
3944          * page that is unused after the migration.
3945          */
3946         if (!end_migration && !mem_cgroup_is_root(memcg))
3947                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
3948
3949         return memcg;
3950
3951 unlock_out:
3952         unlock_page_cgroup(pc);
3953         return NULL;
3954 }
3955
3956 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
3957 {
3958         /* early check. */
3959         if (page_mapped(page))
3960                 return;
3961         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping && !PageAnon(page), page);
3962         /*
3963          * If the page is in swap cache, uncharge should be deferred
3964          * to the swap path, which also properly accounts swap usage
3965          * and handles memcg lifetime.
3966          *
3967          * Note that this check is not stable and reclaim may add the
3968          * page to swap cache at any time after this.  However, if the
3969          * page is not in swap cache by the time page->mapcount hits
3970          * 0, there won't be any page table references to the swap
3971          * slot, and reclaim will free it and not actually write the
3972          * page to disk.
3973          */
3974         if (PageSwapCache(page))
3975                 return;
3976         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON, false);
3977 }
3978
3979 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
3980 {
3981         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapped(page), page);
3982         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping, page);
3983         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE, false);
3984 }
3985
3986 /*
3987  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
3988  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
3989  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
3990  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
3991  * This may be called prural(2) times in a context,
3992  */
3993
3994 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
3995 {
3996         current->memcg_batch.do_batch++;
3997         /* We can do nest. */
3998         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
3999                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
4000                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
4001                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
4002         }
4003 }
4004
4005 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
4006 {
4007         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
4008
4009         if (!batch->do_batch)
4010                 return;
4011
4012         batch->do_batch--;
4013         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
4014                 return;
4015
4016         if (!batch->memcg)
4017                 return;
4018         /*
4019          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
4020          * bacause we hide charges behind us.
4021          */
4022         if (batch->nr_pages)
4023                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
4024                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
4025         if (batch->memsw_nr_pages)
4026                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
4027                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
4028         memcg_oom_recover(batch->memcg);
4029         /* forget this pointer (for sanity check) */
4030         batch->memcg = NULL;
4031 }
4032
4033 #ifdef CONFIG_SWAP
4034 /*
4035  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
4036  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
4037  */
4038 void
4039 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
4040 {
4041         struct mem_cgroup *memcg;
4042         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
4043
4044         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
4045                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
4046
4047         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype, false);
4048
4049         /*
4050          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
4051          * css_get() was called in uncharge().
4052          */
4053         if (do_swap_account && swapout && memcg)
4054                 swap_cgroup_record(ent, mem_cgroup_id(memcg));
4055 }
4056 #endif
4057
4058 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4059 /*
4060  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
4061  * uncharge "memsw" account.
4062  */
4063 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
4064 {
4065         struct mem_cgroup *memcg;
4066         unsigned short id;
4067
4068         if (!do_swap_account)
4069                 return;
4070
4071         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
4072         rcu_read_lock();
4073         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
4074         if (memcg) {
4075                 /*
4076                  * We uncharge this because swap is freed.  This memcg can
4077                  * be obsolete one. We avoid calling css_tryget_online().
4078                  */
4079                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
4080                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
4081                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
4082                 css_put(&memcg->css);
4083         }
4084         rcu_read_unlock();
4085 }
4086
4087 /**
4088  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
4089  * @entry: swap entry to be moved
4090  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
4091  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
4092  *
4093  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
4094  * as the mem_cgroup's id of @from.
4095  *
4096  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
4097  *
4098  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
4099  * both res and memsw, and called css_get().
4100  */
4101 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4102                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4103 {
4104         unsigned short old_id, new_id;
4105
4106         old_id = mem_cgroup_id(from);
4107         new_id = mem_cgroup_id(to);
4108
4109         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
4110                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
4111                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
4112                 /*
4113                  * This function is only called from task migration context now.
4114                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
4115                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
4116                  * improvement. But we cannot postpone css_get(to)  because if
4117                  * the process that has been moved to @to does swap-in, the
4118                  * refcount of @to might be decreased to 0.
4119                  *
4120                  * We are in attach() phase, so the cgroup is guaranteed to be
4121                  * alive, so we can just call css_get().
4122                  */
4123                 css_get(&to->css);
4124                 return 0;
4125         }
4126         return -EINVAL;
4127 }
4128 #else
4129 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4130                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4131 {
4132         return -EINVAL;
4133 }
4134 #endif
4135
4136 /*
4137  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
4138  * page belongs to.
4139  */
4140 void mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page, struct page *newpage,
4141                                   struct mem_cgroup **memcgp)
4142 {
4143         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4144         unsigned int nr_pages = 1;
4145         struct page_cgroup *pc;
4146         enum charge_type ctype;
4147
4148         *memcgp = NULL;
4149
4150         if (mem_cgroup_disabled())
4151                 return;
4152
4153         if (PageTransHuge(page))
4154                 nr_pages <<= compound_order(page);
4155
4156         pc = lookup_page_cgroup(page);
4157         lock_page_cgroup(pc);
4158         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4159                 memcg = pc->mem_cgroup;
4160                 css_get(&memcg->css);
4161                 /*
4162                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
4163                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
4164                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
4165                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
4166                  * until end_migration() is called
4167                  *
4168                  * Corner Case Thinking
4169                  * A)
4170                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
4171                  * while migration was ongoing.
4172                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
4173                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
4174                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
4175                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
4176                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
4177                  *
4178                  * B)
4179                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
4180                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
4181                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
4182                  * without charging it again.
4183                  *
4184                  * C)
4185                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
4186                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
4187                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
4188                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
4189                  */
4190                 if (PageAnon(page))
4191                         SetPageCgroupMigration(pc);
4192         }
4193         unlock_page_cgroup(pc);
4194         /*
4195          * If the page is not charged at this point,
4196          * we return here.
4197          */
4198         if (!memcg)
4199                 return;
4200
4201         *memcgp = memcg;
4202         /*
4203          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
4204          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
4205          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
4206          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
4207          */
4208         if (PageAnon(page))
4209                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON;
4210         else
4211                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4212         /*
4213          * The page is committed to the memcg, but it's not actually
4214          * charged to the res_counter since we plan on replacing the
4215          * old one and only one page is going to be left afterwards.
4216          */
4217         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, nr_pages, ctype, false);
4218 }
4219
4220 /* remove redundant charge if migration failed*/
4221 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
4222         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
4223 {
4224         struct page *used, *unused;
4225         struct page_cgroup *pc;
4226         bool anon;
4227
4228         if (!memcg)
4229                 return;
4230
4231         if (!migration_ok) {
4232                 used = oldpage;
4233                 unused = newpage;
4234         } else {
4235                 used = newpage;
4236                 unused = oldpage;
4237         }
4238         anon = PageAnon(used);
4239         __mem_cgroup_uncharge_common(unused,
4240                                      anon ? MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON
4241                                      : MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE,
4242                                      true);
4243         css_put(&memcg->css);
4244         /*
4245          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
4246          * of the page goes down to zero, temporarly.
4247          * Clear the flag and check the page should be charged.
4248          */
4249         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4250         lock_page_cgroup(pc);
4251         ClearPageCgroupMigration(pc);
4252         unlock_page_cgroup(pc);
4253
4254         /*
4255          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
4256          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
4257          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
4258          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
4259          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
4260          * check. (see prepare_charge() also)
4261          */
4262         if (anon)
4263                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
4264 }
4265
4266 /*
4267  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
4268  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
4269  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
4270  */
4271 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
4272                                   struct page *newpage)
4273 {
4274         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4275         struct page_cgroup *pc;
4276         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4277
4278         if (mem_cgroup_disabled())
4279                 return;
4280
4281         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4282         /* fix accounting on old pages */
4283         lock_page_cgroup(pc);
4284         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4285                 memcg = pc->mem_cgroup;
4286                 mem_cgroup_charge_statistics(memcg, oldpage, false, -1);
4287                 ClearPageCgroupUsed(pc);
4288         }
4289         unlock_page_cgroup(pc);
4290
4291         /*
4292          * When called from shmem_replace_page(), in some cases the
4293          * oldpage has already been charged, and in some cases not.
4294          */
4295         if (!memcg)
4296                 return;
4297         /*
4298          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
4299          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
4300          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
4301          */
4302         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, type, true);
4303 }
4304
4305 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4306 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
4307 {
4308         struct page_cgroup *pc;
4309
4310         pc = lookup_page_cgroup(page);
4311         /*
4312          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
4313          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
4314          * or when mem_cgroup_disabled().
4315          */
4316         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
4317                 return pc;
4318         return NULL;
4319 }
4320
4321 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
4322 {
4323         if (mem_cgroup_disabled())
4324                 return false;
4325
4326         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
4327 }
4328
4329 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
4330 {
4331         struct page_cgroup *pc;
4332
4333         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
4334         if (pc) {
4335                 pr_alert("pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
4336                          pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
4337         }
4338 }
4339 #endif
4340
4341 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4342                                 unsigned long long val)
4343 {
4344         int retry_count;
4345         u64 memswlimit, memlimit;
4346         int ret = 0;
4347         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4348         u64 curusage, oldusage;
4349         int enlarge;
4350
4351         /*
4352          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
4353          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
4354          * of # of children which we should visit in this loop.
4355          */
4356         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
4357
4358         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4359
4360         enlarge = 0;
4361         while (retry_count) {
4362                 if (signal_pending(current)) {
4363                         ret = -EINTR;
4364                         break;
4365                 }
4366                 /*
4367                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4368                  * open coded manner. You see what this really does.
4369                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4370                  */
4371                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4372                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4373                 if (memswlimit < val) {
4374                         ret = -EINVAL;
4375                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4376                         break;
4377                 }
4378
4379                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4380                 if (memlimit < val)
4381                         enlarge = 1;
4382
4383                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
4384                 if (!ret) {
4385                         if (memswlimit == val)
4386                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4387                         else
4388                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4389                 }
4390                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4391
4392                 if (!ret)
4393                         break;
4394
4395                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4396                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4397                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4398                 /* Usage is reduced ? */
4399                 if (curusage >= oldusage)
4400                         retry_count--;
4401                 else
4402                         oldusage = curusage;
4403         }
4404         if (!ret && enlarge)
4405                 memcg_oom_recover(memcg);
4406
4407         return ret;
4408 }
4409
4410 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4411                                         unsigned long long val)
4412 {
4413         int retry_count;
4414         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
4415         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4416         int ret = -EBUSY;
4417         int enlarge = 0;
4418
4419         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
4420         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4421         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4422         while (retry_count) {
4423                 if (signal_pending(current)) {
4424                         ret = -EINTR;
4425                         break;
4426                 }
4427                 /*
4428                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4429                  * open coded manner. You see what this really does.
4430                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4431                  */
4432                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4433                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4434                 if (memlimit > val) {
4435                         ret = -EINVAL;
4436                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4437                         break;
4438                 }
4439                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4440                 if (memswlimit < val)
4441                         enlarge = 1;
4442                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
4443                 if (!ret) {
4444                         if (memlimit == val)
4445                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4446                         else
4447                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4448                 }
4449                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4450
4451                 if (!ret)
4452                         break;
4453
4454                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4455                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
4456                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4457                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4458                 /* Usage is reduced ? */
4459                 if (curusage >= oldusage)
4460                         retry_count--;
4461                 else
4462                         oldusage = curusage;
4463         }
4464         if (!ret && enlarge)
4465                 memcg_oom_recover(memcg);
4466         return ret;
4467 }
4468
4469 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
4470                                             gfp_t gfp_mask,
4471                                             unsigned long *total_scanned)
4472 {
4473         unsigned long nr_reclaimed = 0;
4474         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
4475         unsigned long reclaimed;
4476         int loop = 0;
4477         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
4478         unsigned long long excess;
4479         unsigned long nr_scanned;
4480
4481         if (order > 0)
4482                 return 0;
4483
4484         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
4485         /*
4486          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
4487          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
4488          * pressure
4489          */
4490         do {
4491                 if (next_mz)
4492                         mz = next_mz;
4493                 else
4494                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4495                 if (!mz)
4496                         break;
4497
4498                 nr_scanned = 0;
4499                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
4500                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
4501                 nr_reclaimed += reclaimed;
4502                 *total_scanned += nr_scanned;
4503                 spin_lock(&mctz->lock);
4504
4505                 /*
4506                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
4507                  * it is time to move on to the next cgroup
4508                  */
4509                 next_mz = NULL;
4510                 if (!reclaimed) {
4511                         do {
4512                                 /*
4513                                  * Loop until we find yet another one.
4514                                  *
4515                                  * By the time we get the soft_limit lock
4516                                  * again, someone might have aded the
4517                                  * group back on the RB tree. Iterate to
4518                                  * make sure we get a different mem.
4519                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
4520                                  * NULL if no other cgroup is present on
4521                                  * the tree
4522                                  */
4523                                 next_mz =
4524                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4525                                 if (next_mz == mz)
4526                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
4527                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
4528                                         break;
4529                         } while (1);
4530                 }
4531                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
4532                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
4533                 /*
4534                  * One school of thought says that we should not add
4535                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
4536                  * But our reclaim could return 0, simply because due
4537                  * to priority we are exposing a smaller subset of
4538                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
4539                  * term TODO.
4540                  */
4541                 /* If excess == 0, no tree ops */
4542                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
4543                 spin_unlock(&mctz->lock);
4544                 css_put(&mz->memcg->css);
4545                 loop++;
4546                 /*
4547                  * Could not reclaim anything and there are no more
4548                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
4549                  * reclaiming anything.
4550                  */
4551                 if (!nr_reclaimed &&
4552                         (next_mz == NULL ||
4553                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
4554                         break;
4555         } while (!nr_reclaimed);
4556         if (next_mz)
4557                 css_put(&next_mz->memcg->css);
4558         return nr_reclaimed;
4559 }
4560
4561 /**
4562  * mem_cgroup_force_empty_list - clears LRU of a group
4563  * @memcg: group to clear
4564  * @node: NUMA node
4565  * @zid: zone id
4566  * @lru: lru to to clear
4567  *
4568  * Traverse a specified page_cgroup list and try to drop them all.  This doesn't
4569  * reclaim the pages page themselves - pages are moved to the parent (or root)
4570  * group.
4571  */
4572 static void mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
4573                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
4574 {
4575         struct lruvec *lruvec;
4576         unsigned long flags;
4577         struct list_head *list;
4578         struct page *busy;
4579         struct zone *zone;
4580
4581         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
4582         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, memcg);
4583         list = &lruvec->lists[lru];
4584
4585         busy = NULL;
4586         do {
4587                 struct page_cgroup *pc;
4588                 struct page *page;
4589
4590                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
4591                 if (list_empty(list)) {
4592                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4593                         break;
4594                 }
4595                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
4596                 if (busy == page) {
4597                         list_move(&page->lru, list);
4598                         busy = NULL;
4599                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4600                         continue;
4601                 }
4602                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4603
4604                 pc = lookup_page_cgroup(page);
4605
4606                 if (mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg)) {
4607                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
4608                         busy = page;
4609                 } else
4610                         busy = NULL;
4611                 cond_resched();
4612         } while (!list_empty(list));
4613 }
4614
4615 /*
4616  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task by moving
4617  * all the charges and pages to the parent.
4618  * This enables deleting this mem_cgroup.
4619  *
4620  * Caller is responsible for holding css reference on the memcg.
4621  */
4622 static void mem_cgroup_reparent_charges(struct mem_cgroup *memcg)
4623 {
4624         int node, zid;
4625         u64 usage;
4626
4627         do {
4628                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
4629                 lru_add_drain_all();
4630                 drain_all_stock_sync(memcg);
4631                 mem_cgroup_start_move(memcg);
4632                 for_each_node_state(node, N_MEMORY) {
4633                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4634                                 enum lru_list lru;
4635                                 for_each_lru(lru) {
4636                                         mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
4637                                                         node, zid, lru);
4638                                 }
4639                         }
4640                 }
4641                 mem_cgroup_end_move(memcg);
4642                 memcg_oom_recover(memcg);
4643                 cond_resched();
4644
4645                 /*
4646                  * Kernel memory may not necessarily be trackable to a specific
4647                  * process. So they are not migrated, and therefore we can't
4648                  * expect their value to drop to 0 here.
4649                  * Having res filled up with kmem only is enough.
4650                  *
4651                  * This is a safety check because mem_cgroup_force_empty_list
4652                  * could have raced with mem_cgroup_replace_page_cache callers
4653                  * so the lru seemed empty but the page could have been added
4654                  * right after the check. RES_USAGE should be safe as we always
4655                  * charge before adding to the LRU.
4656                  */
4657                 usage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) -
4658                         res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE);
4659         } while (usage > 0);
4660 }
4661
4662 /*
4663  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
4664  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
4665  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
4666  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
4667  */
4668 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
4669 {
4670         bool ret;
4671
4672         /*
4673          * The lock does not prevent addition or deletion of children, but
4674          * it prevents a new child from being initialized based on this
4675          * parent in css_online(), so it's enough to decide whether
4676          * hierarchically inherited attributes can still be changed or not.
4677          */
4678         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
4679
4680         rcu_read_lock();
4681         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
4682         rcu_read_unlock();
4683         return ret;
4684 }
4685
4686 /*
4687  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
4688  * the rest to the parent.
4689  *
4690  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
4691  */
4692 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
4693 {
4694         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4695
4696         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
4697         lru_add_drain_all();
4698         /* try to free all pages in this cgroup */
4699         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
4700                 int progress;
4701
4702                 if (signal_pending(current))
4703                         return -EINTR;
4704
4705                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
4706                                                 false);
4707                 if (!progress) {
4708                         nr_retries--;
4709                         /* maybe some writeback is necessary */
4710                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
4711                 }
4712
4713         }
4714
4715         return 0;
4716 }
4717
4718 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
4719                                             char *buf, size_t nbytes,
4720                                             loff_t off)
4721 {
4722         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
4723
4724         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
4725                 return -EINVAL;
4726         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
4727 }
4728
4729 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4730                                      struct cftype *cft)
4731 {
4732         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
4733 }
4734
4735 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4736                                       struct cftype *cft, u64 val)
4737 {
4738         int retval = 0;
4739         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4740         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
4741
4742         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4743
4744         if (memcg->use_hierarchy == val)
4745                 goto out;
4746
4747         /*
4748          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
4749          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
4750          * occur, provided the current cgroup has no children.
4751          *
4752          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
4753          * set if there are no children.
4754          */
4755         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
4756                                 (val == 1 || val == 0)) {
4757                 if (!memcg_has_children(memcg))
4758                         memcg->use_hierarchy = val;
4759                 else
4760                         retval = -EBUSY;
4761         } else
4762                 retval = -EINVAL;
4763
4764 out:
4765         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4766
4767         return retval;
4768 }
4769
4770
4771 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
4772                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
4773 {
4774         struct mem_cgroup *iter;
4775         long val = 0;
4776
4777         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
4778         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4779                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
4780
4781         if (val < 0) /* race ? */
4782                 val = 0;
4783         return val;
4784 }
4785
4786 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4787 {
4788         u64 val;
4789
4790         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
4791                 if (!swap)
4792                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4793                 else
4794                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4795         }
4796
4797         /*
4798          * Transparent hugepages are still accounted for in MEM_CGROUP_STAT_RSS
4799          * as well as in MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE.
4800          */
4801         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
4802         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
4803
4804         if (swap)
4805                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
4806
4807         return val << PAGE_SHIFT;
4808 }
4809
4810 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
4811                                    struct cftype *cft)
4812 {
4813         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4814         u64 val;
4815         int name;
4816         enum res_type type;
4817
4818         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4819         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
4820
4821         switch (type) {
4822         case _MEM:
4823                 if (name == RES_USAGE)
4824                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4825                 else
4826                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
4827                 break;
4828         case _MEMSWAP:
4829                 if (name == RES_USAGE)
4830                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4831                 else
4832                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
4833                 break;
4834         case _KMEM:
4835                 val = res_counter_read_u64(&memcg->kmem, name);
4836                 break;
4837         default:
4838                 BUG();
4839         }
4840
4841         return val;
4842 }
4843
4844 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4845 /* should be called with activate_kmem_mutex held */
4846 static int __memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
4847                                  unsigned long long limit)
4848 {
4849         int err = 0;
4850         int memcg_id;
4851
4852         if (memcg_kmem_is_active(memcg))
4853                 return 0;
4854
4855         /*
4856          * We are going to allocate memory for data shared by all memory
4857          * cgroups so let's stop accounting here.
4858          */
4859         memcg_stop_kmem_account();
4860
4861         /*
4862          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
4863          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
4864          * already joined.
4865          *
4866          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
4867          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
4868          * place, which makes the value quite meaningless.
4869          *
4870          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
4871          * of course permitted.
4872          */
4873         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4874         if (cgroup_has_tasks(memcg->css.cgroup) ||
4875             (memcg->use_hierarchy && memcg_has_children(memcg)))
4876                 err = -EBUSY;
4877         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4878         if (err)
4879                 goto out;
4880
4881         memcg_id = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
4882                                   0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
4883         if (memcg_id < 0) {
4884                 err = memcg_id;
4885                 goto out;
4886         }
4887
4888         /*
4889          * Make sure we have enough space for this cgroup in each root cache's
4890          * memcg_params.
4891          */
4892         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
4893         err = memcg_update_all_caches(memcg_id + 1);
4894         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
4895         if (err)
4896                 goto out_rmid;
4897
4898         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
4899         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
4900
4901         /*
4902          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got the
4903          * active bit set yet, so this should succeed.
4904          */
4905         err = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, limit);
4906         VM_BUG_ON(err);
4907
4908         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
4909         /*
4910          * Setting the active bit after enabling static branching will
4911          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
4912          * patched.
4913          */
4914         memcg_kmem_set_active(memcg);
4915 out:
4916         memcg_resume_kmem_account();
4917         return err;
4918
4919 out_rmid:
4920         ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, memcg_id);
4921         goto out;
4922 }
4923
4924 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
4925                                unsigned long long limit)
4926 {
4927         int ret;
4928
4929         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
4930         ret = __memcg_activate_kmem(memcg, limit);
4931         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
4932         return ret;
4933 }
4934
4935 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4936                                    unsigned long long val)
4937 {
4938         int ret;
4939
4940         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
4941                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, val);
4942         else
4943                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, val);
4944         return ret;
4945 }
4946
4947 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4948 {
4949         int ret = 0;
4950         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
4951
4952         if (!parent)
4953                 return 0;
4954
4955         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
4956         /*
4957          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
4958          * after this point, because it has at least one child already.
4959          */
4960         if (memcg_kmem_is_active(parent))
4961                 ret = __memcg_activate_kmem(memcg, RES_COUNTER_MAX);
4962         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
4963         return ret;
4964 }
4965 #else
4966 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4967                                    unsigned long long val)
4968 {
4969         return -EINVAL;
4970 }
4971 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
4972
4973 /*
4974  * The user of this function is...
4975  * RES_LIMIT.
4976  */
4977 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
4978                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4979 {
4980         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
4981         enum res_type type;
4982         int name;
4983         unsigned long long val;
4984         int ret;
4985
4986         buf = strstrip(buf);
4987         type = MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private);
4988         name = MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private);
4989
4990         switch (name) {
4991         case RES_LIMIT:
4992                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
4993                         ret = -EINVAL;
4994                         break;
4995                 }
4996                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
4997                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buf, &val);
4998                 if (ret)
4999                         break;
5000                 if (type == _MEM)
5001                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
5002                 else if (type == _MEMSWAP)
5003                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
5004                 else if (type == _KMEM)
5005                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, val);
5006                 else
5007                         return -EINVAL;
5008                 break;
5009         case RES_SOFT_LIMIT:
5010                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buf, &val);
5011                 if (ret)
5012                         break;
5013                 /*
5014                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
5015                  * of semantics, for now, we support soft limits for
5016                  * control without swap
5017                  */
5018                 if (type == _MEM)
5019                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
5020                 else
5021                         ret = -EINVAL;
5022                 break;
5023         default:
5024                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
5025                 break;
5026         }
5027         return ret ?: nbytes;
5028 }
5029
5030 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5031                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
5032 {
5033         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
5034
5035         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5036         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5037         if (!memcg->use_hierarchy)
5038                 goto out;
5039
5040         while (memcg->css.parent) {
5041                 memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
5042                 if (!memcg->use_hierarchy)
5043                         break;
5044                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5045                 min_limit = min(min_limit, tmp);
5046                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5047                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
5048         }
5049 out:
5050         *mem_limit = min_limit;
5051         *memsw_limit = min_memsw_limit;
5052 }
5053
5054 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
5055                                 size_t nbytes, loff_t off)
5056 {
5057         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5058         int name;
5059         enum res_type type;
5060
5061         type = MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private);
5062         name = MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private);
5063
5064         switch (name) {
5065         case RES_MAX_USAGE:
5066                 if (type == _MEM)
5067                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
5068                 else if (type == _MEMSWAP)
5069                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
5070                 else if (type == _KMEM)
5071                         res_counter_reset_max(&memcg->kmem);
5072                 else
5073                         return -EINVAL;
5074                 break;
5075         case RES_FAILCNT:
5076                 if (type == _MEM)
5077                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
5078                 else if (type == _MEMSWAP)
5079                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
5080                 else if (type == _KMEM)
5081                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->kmem);
5082                 else
5083                         return -EINVAL;
5084                 break;
5085         }
5086
5087         return nbytes;
5088 }
5089
5090 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5091                                         struct cftype *cft)
5092 {
5093         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
5094 }
5095
5096 #ifdef CONFIG_MMU
5097 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5098                                         struct cftype *cft, u64 val)
5099 {
5100         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5101
5102         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
5103                 return -EINVAL;
5104
5105         /*
5106          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
5107          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
5108          * on with stale data. This means that changes to this value will only
5109          * affect task migrations starting after the change.
5110          */
5111         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
5112         return 0;
5113 }
5114 #else
5115 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5116                                         struct cftype *cft, u64 val)
5117 {
5118         return -ENOSYS;
5119 }
5120 #endif
5121
5122 #ifdef CONFIG_NUMA
5123 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5124 {
5125         struct numa_stat {
5126                 const char *name;
5127                 unsigned int lru_mask;
5128         };
5129
5130         static const struct numa_stat stats[] = {
5131                 { "total", LRU_ALL },
5132                 { "file", LRU_ALL_FILE },
5133                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
5134                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
5135         };
5136         const struct numa_stat *stat;
5137         int nid;
5138         unsigned long nr;
5139         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5140
5141         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5142                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
5143                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
5144                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5145                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
5146                                                           stat->lru_mask);
5147                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5148                 }
5149                 seq_putc(m, '\n');
5150         }
5151
5152         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5153                 struct mem_cgroup *iter;
5154
5155                 nr = 0;
5156                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5157                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
5158                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
5159                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5160                         nr = 0;
5161                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5162                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
5163                                         iter, nid, stat->lru_mask);
5164                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5165                 }
5166                 seq_putc(m, '\n');
5167         }
5168
5169         return 0;
5170 }
5171 #endif /* CONFIG_NUMA */
5172
5173 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
5174 {
5175         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
5176 }
5177
5178 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5179 {
5180         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5181         struct mem_cgroup *mi;
5182         unsigned int i;
5183
5184         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5185                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5186                         continue;
5187                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
5188                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
5189         }
5190
5191         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
5192                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
5193                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
5194
5195         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5196                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5197                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
5198
5199         /* Hierarchical information */
5200         {
5201                 unsigned long long limit, memsw_limit;
5202                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
5203                 seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n", limit);
5204                 if (do_swap_account)
5205                         seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
5206                                    memsw_limit);
5207         }
5208
5209         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5210                 long long val = 0;
5211
5212                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5213                         continue;
5214                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5215                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
5216                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
5217         }
5218
5219         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
5220                 unsigned long long val = 0;
5221
5222                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5223                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
5224                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
5225                            mem_cgroup_events_names[i], val);
5226         }
5227
5228         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5229                 unsigned long long val = 0;
5230
5231                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5232                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
5233                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
5234         }
5235
5236 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
5237         {
5238                 int nid, zid;
5239                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
5240                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
5241                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
5242                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
5243
5244                 for_each_online_node(nid)
5245                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
5246                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
5247                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
5248
5249                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
5250                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
5251                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
5252                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
5253                         }
5254                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
5255                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
5256                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
5257                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
5258         }
5259 #endif
5260
5261         return 0;
5262 }
5263
5264 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5265                                       struct cftype *cft)
5266 {
5267         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5268
5269         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
5270 }
5271
5272 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5273                                        struct cftype *cft, u64 val)
5274 {
5275         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5276
5277         if (val > 100)
5278                 return -EINVAL;
5279
5280         if (css->parent)
5281                 memcg->swappiness = val;
5282         else
5283                 vm_swappiness = val;
5284
5285         return 0;
5286 }
5287
5288 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5289 {
5290         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
5291         u64 usage;
5292         int i;
5293
5294         rcu_read_lock();
5295         if (!swap)
5296                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
5297         else
5298                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
5299
5300         if (!t)
5301                 goto unlock;
5302
5303         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
5304
5305         /*
5306          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
5307          * If it's not true, a threshold was crossed after last
5308          * call of __mem_cgroup_threshold().
5309          */
5310         i = t->current_threshold;
5311
5312         /*
5313          * Iterate backward over array of thresholds starting from
5314          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
5315          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
5316          * only one element of the array here.
5317          */
5318         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
5319                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5320
5321         /* i = current_threshold + 1 */
5322         i++;
5323
5324         /*
5325          * Iterate forward over array of thresholds starting from
5326          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
5327          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
5328          * only one element of the array here.
5329          */
5330         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
5331                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5332
5333         /* Update current_threshold */
5334         t->current_threshold = i - 1;
5335 unlock:
5336         rcu_read_unlock();
5337 }
5338
5339 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
5340 {
5341         while (memcg) {
5342                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
5343                 if (do_swap_account)
5344                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
5345
5346                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5347         }
5348 }
5349
5350 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
5351 {
5352         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
5353         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
5354
5355         if (_a->threshold > _b->threshold)
5356                 return 1;
5357
5358         if (_a->threshold < _b->threshold)
5359                 return -1;
5360
5361         return 0;
5362 }
5363
5364 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
5365 {
5366         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
5367
5368         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5369
5370         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
5371                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
5372
5373         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5374         return 0;
5375 }
5376
5377 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
5378 {
5379         struct mem_cgroup *iter;
5380
5381         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5382                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
5383 }
5384
5385 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5386         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
5387 {
5388         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5389         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5390         u64 threshold, usage;
5391         int i, size, ret;
5392
5393         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
5394         if (ret)
5395                 return ret;
5396
5397         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5398
5399         if (type == _MEM)
5400                 thresholds = &memcg->thresholds;
5401         else if (type == _MEMSWAP)
5402                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5403         else
5404                 BUG();
5405
5406         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5407
5408         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
5409         if (thresholds->primary)
5410                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5411
5412         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
5413
5414         /* Allocate memory for new array of thresholds */
5415         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5416                         GFP_KERNEL);
5417         if (!new) {
5418                 ret = -ENOMEM;
5419                 goto unlock;
5420         }
5421         new->size = size;
5422
5423         /* Copy thresholds (if any) to new array */
5424         if (thresholds->primary) {
5425                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
5426                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
5427         }
5428
5429         /* Add new threshold */
5430         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
5431         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
5432
5433         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
5434         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5435                         compare_thresholds, NULL);
5436
5437         /* Find current threshold */
5438         new->current_threshold = -1;
5439         for (i = 0; i < size; i++) {
5440                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
5441                         /*
5442                          * new->current_threshold will not be used until
5443                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5444                          * it here.
5445                          */
5446                         ++new->current_threshold;
5447                 } else
5448                         break;
5449         }
5450
5451         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
5452         kfree(thresholds->spare);
5453         thresholds->spare = thresholds->primary;
5454
5455         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5456
5457         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5458         synchronize_rcu();
5459
5460 unlock:
5461         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5462
5463         return ret;
5464 }
5465
5466 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5467         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5468 {
5469         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
5470 }
5471
5472 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5473         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5474 {
5475         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
5476 }
5477
5478 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5479         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
5480 {
5481         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5482         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5483         u64 usage;
5484         int i, j, size;
5485
5486         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5487         if (type == _MEM)
5488                 thresholds = &memcg->thresholds;
5489         else if (type == _MEMSWAP)
5490                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5491         else
5492                 BUG();
5493
5494         if (!thresholds->primary)
5495                 goto unlock;
5496
5497         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5498
5499         /* Check if a threshold crossed before removing */
5500         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5501
5502         /* Calculate new number of threshold */
5503         size = 0;
5504         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5505                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
5506                         size++;
5507         }
5508
5509         new = thresholds->spare;
5510
5511         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
5512         if (!size) {
5513                 kfree(new);
5514                 new = NULL;
5515                 goto swap_buffers;
5516         }
5517
5518         new->size = size;
5519
5520         /* Copy thresholds and find current threshold */
5521         new->current_threshold = -1;
5522         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5523                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
5524                         continue;
5525
5526                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
5527                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
5528                         /*
5529                          * new->current_threshold will not be used
5530                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5531                          * it here.
5532                          */
5533                         ++new->current_threshold;
5534                 }
5535                 j++;
5536         }
5537
5538 swap_buffers:
5539         /* Swap primary and spare array */
5540         thresholds->spare = thresholds->primary;
5541         /* If all events are unregistered, free the spare array */
5542         if (!new) {
5543                 kfree(thresholds->spare);
5544                 thresholds->spare = NULL;
5545         }
5546
5547         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5548
5549         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5550         synchronize_rcu();
5551 unlock:
5552         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5553 }
5554
5555 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5556         struct eventfd_ctx *eventfd)
5557 {
5558         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
5559 }
5560
5561 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5562         struct eventfd_ctx *eventfd)
5563 {
5564         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
5565 }
5566
5567 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5568         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5569 {
5570         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
5571
5572         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
5573         if (!event)
5574                 return -ENOMEM;
5575
5576         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5577
5578         event->eventfd = eventfd;
5579         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
5580
5581         /* already in OOM ? */
5582         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
5583                 eventfd_signal(eventfd, 1);
5584         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5585
5586         return 0;
5587 }
5588
5589 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5590         struct eventfd_ctx *eventfd)
5591 {
5592         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
5593
5594         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5595
5596         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
5597                 if (ev->eventfd == eventfd) {
5598                         list_del(&ev->list);
5599                         kfree(ev);
5600                 }
5601         }
5602
5603         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5604 }
5605
5606 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
5607 {
5608         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
5609
5610         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
5611         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
5612         return 0;
5613 }
5614
5615 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5616         struct cftype *cft, u64 val)
5617 {
5618         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5619
5620         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
5621         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
5622                 return -EINVAL;
5623
5624         memcg->oom_kill_disable = val;
5625         if (!val)
5626                 memcg_oom_recover(memcg);
5627
5628         return 0;
5629 }
5630
5631 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5632 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5633 {
5634         int ret;
5635
5636         memcg->kmemcg_id = -1;
5637         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
5638         if (ret)
5639                 return ret;
5640
5641         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
5642 }
5643
5644 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5645 {
5646         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
5647 }
5648
5649 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5650 {
5651         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5652                 return;
5653
5654         /*
5655          * kmem charges can outlive the cgroup. In the case of slab
5656          * pages, for instance, a page contain objects from various
5657          * processes. As we prevent from taking a reference for every
5658          * such allocation we have to be careful when doing uncharge
5659          * (see memcg_uncharge_kmem) and here during offlining.
5660          *
5661          * The idea is that that only the _last_ uncharge which sees
5662          * the dead memcg will drop the last reference. An additional
5663          * reference is taken here before the group is marked dead
5664          * which is then paired with css_put during uncharge resp. here.
5665          *
5666          * Although this might sound strange as this path is called from
5667          * css_offline() when the referencemight have dropped down to 0 and
5668          * shouldn't be incremented anymore (css_tryget_online() would
5669          * fail) we do not have other options because of the kmem
5670          * allocations lifetime.
5671          */
5672         css_get(&memcg->css);
5673
5674         memcg_kmem_mark_dead(memcg);
5675
5676         if (res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0)
5677                 return;
5678
5679         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
5680                 css_put(&memcg->css);
5681 }
5682 #else
5683 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5684 {
5685         return 0;
5686 }
5687
5688 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5689 {
5690 }
5691
5692 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5693 {
5694 }
5695 #endif
5696
5697 /*
5698  * DO NOT USE IN NEW FILES.
5699  *
5700  * "cgroup.event_control" implementation.
5701  *
5702  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
5703  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
5704  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
5705  *
5706  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
5707  * possible.
5708  */
5709
5710 /*
5711  * Unregister event and free resources.
5712  *
5713  * Gets called from workqueue.
5714  */
5715 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
5716 {
5717         struct mem_cgroup_event *event =
5718                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
5719         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
5720
5721         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
5722
5723         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
5724
5725         /* Notify userspace the event is going away. */
5726         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
5727
5728         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
5729         kfree(event);
5730         css_put(&memcg->css);
5731 }
5732
5733 /*
5734  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
5735  *
5736  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
5737  */
5738 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
5739                             int sync, void *key)
5740 {
5741         struct mem_cgroup_event *event =
5742                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
5743         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
5744         unsigned long flags = (unsigned long)key;
5745
5746         if (flags & POLLHUP) {
5747                 /*
5748                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
5749                  * can simply return knowing the other side will cleanup
5750                  * for us.
5751                  *
5752                  * We can't race against event freeing since the other
5753                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
5754                  * which we hold.
5755                  */
5756                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5757                 if (!list_empty(&event->list)) {
5758                         list_del_init(&event->list);
5759                         /*
5760                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
5761                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
5762                          */
5763                         schedule_work(&event->remove);
5764                 }
5765                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5766         }
5767
5768         return 0;
5769 }
5770
5771 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
5772                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
5773 {
5774         struct mem_cgroup_event *event =
5775                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
5776
5777         event->wqh = wqh;
5778         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
5779 }
5780
5781 /*
5782  * DO NOT USE IN NEW FILES.
5783  *
5784  * Parse input and register new cgroup event handler.
5785  *
5786  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
5787  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
5788  */
5789 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
5790                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5791 {
5792         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
5793         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5794         struct mem_cgroup_event *event;
5795         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
5796         unsigned int efd, cfd;
5797         struct fd efile;
5798         struct fd cfile;
5799         const char *name;
5800         char *endp;
5801         int ret;
5802
5803         buf = strstrip(buf);
5804
5805         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
5806         if (*endp != ' ')
5807                 return -EINVAL;
5808         buf = endp + 1;
5809
5810         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
5811         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
5812                 return -EINVAL;
5813         buf = endp + 1;
5814
5815         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
5816         if (!event)
5817                 return -ENOMEM;
5818
5819         event->memcg = memcg;
5820         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
5821         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
5822         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
5823         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
5824
5825         efile = fdget(efd);
5826         if (!efile.file) {
5827                 ret = -EBADF;
5828                 goto out_kfree;
5829         }
5830
5831         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
5832         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
5833                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
5834                 goto out_put_efile;
5835         }
5836
5837         cfile = fdget(cfd);
5838         if (!cfile.file) {
5839                 ret = -EBADF;
5840                 goto out_put_eventfd;
5841         }
5842
5843         /* the process need read permission on control file */
5844         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
5845         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
5846         if (ret < 0)
5847                 goto out_put_cfile;
5848
5849         /*
5850          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
5851          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
5852          * about these events.  The following is crude but the whole thing
5853          * is for compatibility anyway.
5854          *
5855          * DO NOT ADD NEW FILES.
5856          */
5857         name = cfile.file->f_dentry->d_name.name;
5858
5859         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
5860                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
5861                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
5862         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
5863                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
5864                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
5865         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
5866                 event->register_event = vmpressure_register_event;
5867                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
5868         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
5869                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
5870                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
5871         } else {
5872                 ret = -EINVAL;
5873                 goto out_put_cfile;
5874         }
5875
5876         /*
5877          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
5878          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
5879          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
5880          */
5881         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_dentry->d_parent,
5882                                                &memory_cgrp_subsys);
5883         ret = -EINVAL;
5884         if (IS_ERR(cfile_css))
5885                 goto out_put_cfile;
5886         if (cfile_css != css) {
5887                 css_put(cfile_css);
5888                 goto out_put_cfile;
5889         }
5890
5891         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
5892         if (ret)
5893                 goto out_put_css;
5894
5895         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
5896
5897         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
5898         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
5899         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
5900
5901         fdput(cfile);
5902         fdput(efile);
5903
5904         return nbytes;
5905
5906 out_put_css:
5907         css_put(css);
5908 out_put_cfile:
5909         fdput(cfile);
5910 out_put_eventfd:
5911         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
5912 out_put_efile:
5913         fdput(efile);
5914 out_kfree:
5915         kfree(event);
5916
5917         return ret;
5918 }
5919
5920 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
5921         {
5922                 .name = "usage_in_bytes",
5923                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
5924                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5925         },
5926         {
5927                 .name = "max_usage_in_bytes",
5928                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
5929                 .write = mem_cgroup_reset,
5930                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5931         },
5932         {
5933                 .name = "limit_in_bytes",
5934                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
5935                 .write = mem_cgroup_write,
5936                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5937         },
5938         {
5939                 .name = "soft_limit_in_bytes",
5940                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
5941                 .write = mem_cgroup_write,
5942                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5943         },
5944         {
5945                 .name = "failcnt",
5946                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
5947                 .write = mem_cgroup_reset,
5948                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5949         },
5950         {
5951                 .name = "stat",
5952                 .seq_show = memcg_stat_show,
5953         },
5954         {
5955                 .name = "force_empty",
5956                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
5957         },
5958         {
5959                 .name = "use_hierarchy",
5960                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
5961                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
5962         },
5963         {
5964                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
5965                 .write = memcg_write_event_control,
5966                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
5967                 .mode = S_IWUGO,
5968         },
5969         {
5970                 .name = "swappiness",
5971                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
5972                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
5973         },
5974         {
5975                 .name = "move_charge_at_immigrate",
5976                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
5977                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
5978         },
5979         {
5980                 .name = "oom_control",
5981                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
5982                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
5983                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
5984         },
5985         {
5986                 .name = "pressure_level",
5987         },
5988 #ifdef CONFIG_NUMA
5989         {
5990                 .name = "numa_stat",
5991                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
5992         },
5993 #endif
5994 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5995         {
5996                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
5997                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
5998                 .write = mem_cgroup_write,
5999                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6000         },
6001         {
6002                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
6003                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
6004                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6005         },
6006         {
6007                 .name = "kmem.failcnt",
6008                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
6009                 .write = mem_cgroup_reset,
6010                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6011         },
6012         {
6013                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
6014                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
6015                 .write = mem_cgroup_reset,
6016                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6017         },
6018 #ifdef CONFIG_SLABINFO
6019         {
6020                 .name = "kmem.slabinfo",
6021                 .seq_show = mem_cgroup_slabinfo_read,
6022         },
6023 #endif
6024 #endif
6025         { },    /* terminate */
6026 };
6027
6028 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6029 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6030         {
6031                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6032                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6033                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6034         },
6035         {
6036                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6037                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6038                 .write = mem_cgroup_reset,
6039                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6040         },
6041         {
6042                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6043                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6044                 .write = mem_cgroup_write,
6045                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6046         },
6047         {
6048                 .name = "memsw.failcnt",
6049                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6050                 .write = mem_cgroup_reset,
6051                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6052         },
6053         { },    /* terminate */
6054 };
6055 #endif
6056 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6057 {
6058         struct mem_cgroup_per_node *pn;
6059         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
6060         int zone, tmp = node;
6061         /*
6062          * This routine is called against possible nodes.
6063          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
6064          *
6065          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
6066          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
6067          *       function.
6068          */
6069         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6070                 tmp = -1;
6071         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
6072         if (!pn)
6073                 return 1;
6074
6075         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6076                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
6077                 lruvec_init(&mz->lruvec);
6078                 mz->usage_in_excess = 0;
6079                 mz->on_tree = false;
6080                 mz->memcg = memcg;
6081         }
6082         memcg->nodeinfo[node] = pn;
6083         return 0;
6084 }
6085
6086 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6087 {
6088         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
6089 }
6090
6091 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
6092 {
6093         struct mem_cgroup *memcg;
6094         size_t size;
6095
6096         size = sizeof(struct mem_cgroup);
6097         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
6098
6099         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
6100         if (!memcg)
6101                 return NULL;
6102
6103         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
6104         if (!memcg->stat)
6105                 goto out_free;
6106         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
6107         return memcg;
6108
6109 out_free:
6110         kfree(memcg);
6111         return NULL;
6112 }
6113
6114 /*
6115  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
6116  * (scanning all at force_empty is too costly...)
6117  *
6118  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
6119  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
6120  * it goes down to 0.
6121  *
6122  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
6123  */
6124
6125 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
6126 {
6127         int node;
6128
6129         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
6130
6131         for_each_node(node)
6132                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
6133
6134         free_percpu(memcg->stat);
6135
6136         /*
6137          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
6138          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
6139          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
6140          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
6141          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
6142          *
6143          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
6144          * to move this code around, and make sure it is outside
6145          * the cgroup_lock.
6146          */
6147         disarm_static_keys(memcg);
6148         kfree(memcg);
6149 }
6150
6151 /*
6152  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
6153  */
6154 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
6155 {
6156         if (!memcg->res.parent)
6157                 return NULL;
6158         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
6159 }
6160 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
6161
6162 static void __init mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
6163 {
6164         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6165         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
6166         int tmp, node, zone;
6167
6168         for_each_node(node) {
6169                 tmp = node;
6170                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6171                         tmp = -1;
6172                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
6173                 BUG_ON(!rtpn);
6174
6175                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6176
6177                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6178                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
6179                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
6180                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
6181                 }
6182         }
6183 }
6184
6185 static struct cgroup_subsys_state * __ref
6186 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6187 {
6188         struct mem_cgroup *memcg;
6189         long error = -ENOMEM;
6190         int node;
6191
6192         memcg = mem_cgroup_alloc();
6193         if (!memcg)
6194                 return ERR_PTR(error);
6195
6196         for_each_node(node)
6197                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
6198                         goto free_out;
6199
6200         /* root ? */
6201         if (parent_css == NULL) {
6202                 root_mem_cgroup = memcg;
6203                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6204                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6205                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6206         }
6207
6208         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
6209         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
6210         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
6211         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
6212         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
6213         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
6214         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
6215         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
6216
6217         return &memcg->css;
6218
6219 free_out:
6220         __mem_cgroup_free(memcg);
6221         return ERR_PTR(error);
6222 }
6223
6224 static int
6225 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6226 {
6227         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6228         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css->parent);
6229
6230         if (css->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
6231                 return -ENOSPC;
6232
6233         if (!parent)
6234                 return 0;
6235
6236         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
6237
6238         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
6239         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
6240         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
6241
6242         if (parent->use_hierarchy) {
6243                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
6244                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
6245                 res_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
6246
6247                 /*
6248                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
6249                  * core guarantees its existence.
6250                  */
6251         } else {
6252                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6253                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6254                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6255                 /*
6256                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
6257                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
6258                  * unfortunate state in our controller.
6259                  */
6260                 if (parent != root_mem_cgroup)
6261                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
6262         }
6263         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
6264
6265         return memcg_init_kmem(memcg, &memory_cgrp_subsys);
6266 }
6267
6268 /*
6269  * Announce all parents that a group from their hierarchy is gone.
6270  */
6271 static void mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *memcg)
6272 {
6273         struct mem_cgroup *parent = memcg;
6274
6275         while ((parent = parent_mem_cgroup(parent)))
6276                 mem_cgroup_iter_invalidate(parent);
6277
6278         /*
6279          * if the root memcg is not hierarchical we have to check it
6280          * explicitely.
6281          */
6282         if (!root_mem_cgroup->use_hierarchy)
6283                 mem_cgroup_iter_invalidate(root_mem_cgroup);
6284 }
6285
6286 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
6287 {
6288         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6289         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
6290         struct cgroup_subsys_state *iter;
6291
6292         /*
6293          * Unregister events and notify userspace.
6294          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
6295          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
6296          */
6297         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6298         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
6299                 list_del_init(&event->list);
6300                 schedule_work(&event->remove);
6301         }
6302         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6303
6304         kmem_cgroup_css_offline(memcg);
6305
6306         mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(memcg);
6307
6308         /*
6309          * This requires that offlining is serialized.  Right now that is
6310          * guaranteed because css_killed_work_fn() holds the cgroup_mutex.
6311          */
6312         css_for_each_descendant_post(iter, css)
6313                 mem_cgroup_reparent_charges(mem_cgroup_from_css(iter));
6314
6315         memcg_unregister_all_caches(memcg);
6316         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
6317 }
6318
6319 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6320 {
6321         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6322         /*
6323          * XXX: css_offline() would be where we should reparent all
6324          * memory to prepare the cgroup for destruction.  However,
6325          * memcg does not do css_tryget_online() and res_counter charging
6326          * under the same RCU lock region, which means that charging
6327          * could race with offlining.  Offlining only happens to
6328          * cgroups with no tasks in them but charges can show up
6329          * without any tasks from the swapin path when the target
6330          * memcg is looked up from the swapout record and not from the
6331          * current task as it usually is.  A race like this can leak
6332          * charges and put pages with stale cgroup pointers into
6333          * circulation:
6334          *
6335          * #0                        #1
6336          *                           lookup_swap_cgroup_id()
6337          *                           rcu_read_lock()
6338          *                           mem_cgroup_lookup()
6339          *                           css_tryget_online()
6340          *                           rcu_read_unlock()
6341          * disable css_tryget_online()
6342          * call_rcu()
6343          *   offline_css()
6344          *     reparent_charges()
6345          *                           res_counter_charge()
6346          *                           css_put()
6347          *                             css_free()
6348          *                           pc->mem_cgroup = dead memcg
6349          *                           add page to lru
6350          *
6351          * The bulk of the charges are still moved in offline_css() to
6352          * avoid pinning a lot of pages in case a long-term reference
6353          * like a swapout record is deferring the css_free() to long
6354          * after offlining.  But this makes sure we catch any charges
6355          * made after offlining:
6356          */
6357         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
6358
6359         memcg_destroy_kmem(memcg);
6360         __mem_cgroup_free(memcg);
6361 }
6362
6363 /**
6364  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
6365  * @css: the target css
6366  *
6367  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
6368  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
6369  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
6370  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
6371  * made visible again.
6372  *
6373  * The current implementation only resets the essential configurations.
6374  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
6375  */
6376 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
6377 {
6378         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6379
6380         mem_cgroup_resize_limit(memcg, ULLONG_MAX);
6381         mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, ULLONG_MAX);
6382         memcg_update_kmem_limit(memcg, ULLONG_MAX);
6383         res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, ULLONG_MAX);
6384 }
6385
6386 #ifdef CONFIG_MMU
6387 /* Handlers for move charge at task migration. */
6388 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
6389 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
6390 {
6391         int ret = 0;
6392         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6393         struct mem_cgroup *memcg = mc.to;
6394
6395         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6396                 mc.precharge += count;
6397                 /* we don't need css_get for root */
6398                 return ret;
6399         }
6400         /* try to charge at once */
6401         if (count > 1) {
6402                 struct res_counter *dummy;
6403                 /*
6404                  * "memcg" cannot be under rmdir() because we've already checked
6405                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
6406                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
6407                  * css_get().
6408                  */
6409                 if (res_counter_charge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
6410                         goto one_by_one;
6411                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&memcg->memsw,
6412                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
6413                         res_counter_uncharge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count);
6414                         goto one_by_one;
6415                 }
6416                 mc.precharge += count;
6417                 return ret;
6418         }
6419 one_by_one:
6420         /* fall back to one by one charge */
6421         while (count--) {
6422                 if (signal_pending(current)) {
6423                         ret = -EINTR;
6424                         break;
6425                 }
6426                 if (!batch_count--) {
6427                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6428                         cond_resched();
6429                 }
6430                 ret = mem_cgroup_try_charge(memcg,
6431                                             GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
6432                 if (ret)
6433                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
6434                         return ret;
6435                 mc.precharge++;
6436         }
6437         return ret;
6438 }
6439
6440 /**
6441  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
6442  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
6443  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
6444  * @ptent: the pte to be checked
6445  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
6446  *
6447  * Returns
6448  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
6449  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
6450  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
6451  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
6452  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
6453  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
6454  *     in target->ent.
6455  *
6456  * Called with pte lock held.
6457  */
6458 union mc_target {
6459         struct page     *page;
6460         swp_entry_t     ent;
6461 };
6462
6463 enum mc_target_type {
6464         MC_TARGET_NONE = 0,
6465         MC_TARGET_PAGE,
6466         MC_TARGET_SWAP,
6467 };
6468
6469 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
6470                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
6471 {
6472         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
6473
6474         if (!page || !page_mapped(page))
6475                 return NULL;
6476         if (PageAnon(page)) {
6477                 /* we don't move shared anon */
6478                 if (!move_anon())
6479                         return NULL;
6480         } else if (!move_file())
6481                 /* we ignore mapcount for file pages */
6482                 return NULL;
6483         if (!get_page_unless_zero(page))
6484                 return NULL;
6485
6486         return page;
6487 }
6488
6489 #ifdef CONFIG_SWAP
6490 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6491                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6492 {
6493         struct page *page = NULL;
6494         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
6495
6496         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
6497                 return NULL;
6498         /*
6499          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
6500          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
6501          */
6502         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
6503         if (do_swap_account)
6504                 entry->val = ent.val;
6505
6506         return page;
6507 }
6508 #else
6509 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6510                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6511 {
6512         return NULL;
6513 }
6514 #endif
6515
6516 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
6517                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6518 {
6519         struct page *page = NULL;
6520         struct address_space *mapping;
6521         pgoff_t pgoff;
6522
6523         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
6524                 return NULL;
6525         if (!move_file())
6526                 return NULL;
6527
6528         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
6529         if (pte_none(ptent))
6530                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
6531         else /* pte_file(ptent) is true */
6532                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
6533
6534         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
6535 #ifdef CONFIG_SWAP
6536         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
6537         if (shmem_mapping(mapping)) {
6538                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
6539                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
6540                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
6541                         if (do_swap_account)
6542                                 *entry = swp;
6543                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
6544                 }
6545         } else
6546                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
6547 #else
6548         page = find_get_page(mapping, pgoff);
6549 #endif
6550         return page;
6551 }
6552
6553 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
6554                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
6555 {
6556         struct page *page = NULL;
6557         struct page_cgroup *pc;
6558         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6559         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
6560
6561         if (pte_present(ptent))
6562                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
6563         else if (is_swap_pte(ptent))
6564                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6565         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
6566                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6567
6568         if (!page && !ent.val)
6569                 return ret;
6570         if (page) {
6571                 pc = lookup_page_cgroup(page);
6572                 /*
6573                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
6574                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
6575                  * the lock.
6576                  */
6577                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6578                         ret = MC_TARGET_PAGE;
6579                         if (target)
6580                                 target->page = page;
6581                 }
6582                 if (!ret || !target)
6583                         put_page(page);
6584         }
6585         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
6586         if (ent.val && !ret &&
6587             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
6588                 ret = MC_TARGET_SWAP;
6589                 if (target)
6590                         target->ent = ent;
6591         }
6592         return ret;
6593 }
6594
6595 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
6596 /*
6597  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
6598  * support them for now.
6599  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
6600  */
6601 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6602                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6603 {
6604         struct page *page = NULL;
6605         struct page_cgroup *pc;
6606         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6607
6608         page = pmd_page(pmd);
6609         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
6610         if (!move_anon())
6611                 return ret;
6612         pc = lookup_page_cgroup(page);
6613         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6614                 ret = MC_TARGET_PAGE;
6615                 if (target) {
6616                         get_page(page);
6617                         target->page = page;
6618                 }
6619         }
6620         return ret;
6621 }
6622 #else
6623 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6624                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6625 {
6626         return MC_TARGET_NONE;
6627 }
6628 #endif
6629
6630 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
6631                                         unsigned long addr, unsigned long end,
6632                                         struct mm_walk *walk)
6633 {
6634         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
6635         pte_t *pte;
6636         spinlock_t *ptl;
6637
6638         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
6639                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
6640                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
6641                 spin_unlock(ptl);
6642                 return 0;
6643         }
6644
6645         if (pmd_trans_unstable(pmd))
6646                 return 0;
6647         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6648         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
6649                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
6650                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
6651         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6652         cond_resched();
6653
6654         return 0;
6655 }
6656
6657 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
6658 {
6659         unsigned long precharge;
6660         struct vm_area_struct *vma;
6661
6662         down_read(&mm->mmap_sem);
6663         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
6664                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
6665                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
6666                         .mm = mm,
6667                         .private = vma,
6668                 };
6669                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
6670                         continue;
6671                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
6672                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
6673         }
6674         up_read(&mm->mmap_sem);
6675
6676         precharge = mc.precharge;
6677         mc.precharge = 0;
6678
6679         return precharge;
6680 }
6681
6682 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
6683 {
6684         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
6685
6686         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
6687         mc.moving_task = current;
6688         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
6689 }
6690
6691 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
6692 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
6693 {
6694         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6695         struct mem_cgroup *to = mc.to;
6696         int i;
6697
6698         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
6699         if (mc.precharge) {
6700                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
6701                 mc.precharge = 0;
6702         }
6703         /*
6704          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
6705          * we must uncharge here.
6706          */
6707         if (mc.moved_charge) {
6708                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
6709                 mc.moved_charge = 0;
6710         }
6711         /* we must fixup refcnts and charges */
6712         if (mc.moved_swap) {
6713                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
6714                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
6715                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
6716                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6717
6718                 for (i = 0; i < mc.moved_swap; i++)
6719                         css_put(&mc.from->css);
6720
6721                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
6722                         /*
6723                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
6724                          * uncharge to->res.
6725                          */
6726                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
6727                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6728                 }
6729                 /* we've already done css_get(mc.to) */
6730                 mc.moved_swap = 0;
6731         }
6732         memcg_oom_recover(from);
6733         memcg_oom_recover(to);
6734         wake_up_all(&mc.waitq);
6735 }
6736
6737 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
6738 {
6739         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6740
6741         /*
6742          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
6743          * task migration.
6744          */
6745         mc.moving_task = NULL;
6746         __mem_cgroup_clear_mc();
6747         spin_lock(&mc.lock);
6748         mc.from = NULL;
6749         mc.to = NULL;
6750         spin_unlock(&mc.lock);
6751         mem_cgroup_end_move(from);
6752 }
6753
6754 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6755                                  struct cgroup_taskset *tset)
6756 {
6757         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
6758         int ret = 0;
6759         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6760         unsigned long move_charge_at_immigrate;
6761
6762         /*
6763          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
6764          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
6765          * So we need to save it, and keep it going.
6766          */
6767         move_charge_at_immigrate  = memcg->move_charge_at_immigrate;
6768         if (move_charge_at_immigrate) {
6769                 struct mm_struct *mm;
6770                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
6771
6772                 VM_BUG_ON(from == memcg);
6773
6774                 mm = get_task_mm(p);
6775                 if (!mm)
6776                         return 0;
6777                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
6778                 if (mm->owner == p) {
6779                         VM_BUG_ON(mc.from);
6780                         VM_BUG_ON(mc.to);
6781                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
6782                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
6783                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
6784                         mem_cgroup_start_move(from);
6785                         spin_lock(&mc.lock);
6786                         mc.from = from;
6787                         mc.to = memcg;
6788                         mc.immigrate_flags = move_charge_at_immigrate;
6789                         spin_unlock(&mc.lock);
6790                         /* We set mc.moving_task later */
6791
6792                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
6793                         if (ret)
6794                                 mem_cgroup_clear_mc();
6795                 }
6796                 mmput(mm);
6797         }
6798         return ret;
6799 }
6800
6801 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6802                                      struct cgroup_taskset *tset)
6803 {
6804         mem_cgroup_clear_mc();
6805 }
6806
6807 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
6808                                 unsigned long addr, unsigned long end,
6809                                 struct mm_walk *walk)
6810 {
6811         int ret = 0;
6812         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
6813         pte_t *pte;
6814         spinlock_t *ptl;
6815         enum mc_target_type target_type;
6816         union mc_target target;
6817         struct page *page;
6818         struct page_cgroup *pc;
6819
6820         /*
6821          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
6822          * happens because:
6823          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
6824          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
6825          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
6826          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
6827          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
6828          *    part of thp split is not executed yet.
6829          */
6830         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
6831                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
6832                         spin_unlock(ptl);
6833                         return 0;
6834                 }
6835                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
6836                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
6837                         page = target.page;
6838                         if (!isolate_lru_page(page)) {
6839                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
6840                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
6841                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
6842                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
6843                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
6844                                 }
6845                                 putback_lru_page(page);
6846                         }
6847                         put_page(page);
6848                 }
6849                 spin_unlock(ptl);
6850                 return 0;
6851         }
6852
6853         if (pmd_trans_unstable(pmd))
6854                 return 0;
6855 retry:
6856         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6857         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
6858                 pte_t ptent = *(pte++);
6859                 swp_entry_t ent;
6860
6861                 if (!mc.precharge)
6862                         break;
6863
6864                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
6865                 case MC_TARGET_PAGE:
6866                         page = target.page;
6867                         if (isolate_lru_page(page))
6868                                 goto put;
6869                         pc = lookup_page_cgroup(page);
6870                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
6871                                                      mc.from, mc.to)) {
6872                                 mc.precharge--;
6873                                 /* we uncharge from mc.from later. */
6874                                 mc.moved_charge++;
6875                         }
6876                         putback_lru_page(page);
6877 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
6878                         put_page(page);
6879                         break;
6880                 case MC_TARGET_SWAP:
6881                         ent = target.ent;
6882                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
6883                                 mc.precharge--;
6884                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
6885                                 mc.moved_swap++;
6886                         }
6887                         break;
6888                 default:
6889                         break;
6890                 }
6891         }
6892         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6893         cond_resched();
6894
6895         if (addr != end) {
6896                 /*
6897                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
6898                  * We try charge one by one, but don't do any additional
6899                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
6900                  * phase.
6901                  */
6902                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
6903                 if (!ret)
6904                         goto retry;
6905         }
6906
6907         return ret;
6908 }
6909
6910 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
6911 {
6912         struct vm_area_struct *vma;
6913
6914         lru_add_drain_all();
6915 retry:
6916         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
6917                 /*
6918                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
6919                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
6920                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
6921                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
6922                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
6923                  */
6924                 __mem_cgroup_clear_mc();
6925                 cond_resched();
6926                 goto retry;
6927         }
6928         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
6929                 int ret;
6930                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
6931                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
6932                         .mm = mm,
6933                         .private = vma,
6934                 };
6935                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
6936                         continue;
6937                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
6938                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
6939                 if (ret)
6940                         /*
6941                          * means we have consumed all precharges and failed in
6942                          * doing additional charge. Just abandon here.
6943                          */
6944                         break;
6945         }
6946         up_read(&mm->mmap_sem);
6947 }
6948
6949 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
6950                                  struct cgroup_taskset *tset)
6951 {
6952         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
6953         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
6954
6955         if (mm) {
6956                 if (mc.to)
6957                         mem_cgroup_move_charge(mm);
6958                 mmput(mm);
6959         }
6960         if (mc.to)
6961                 mem_cgroup_clear_mc();
6962 }
6963 #else   /* !CONFIG_MMU */
6964 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6965                                  struct cgroup_taskset *tset)
6966 {
6967         return 0;
6968 }
6969 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6970                                      struct cgroup_taskset *tset)
6971 {
6972 }
6973 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
6974                                  struct cgroup_taskset *tset)
6975 {
6976 }
6977 #endif
6978
6979 /*
6980  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
6981  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
6982  * attempt.
6983  */
6984 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
6985 {
6986         /*
6987          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
6988          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
6989          * on for the root memcg is enough.
6990          */
6991         if (cgroup_on_dfl(root_css->cgroup))
6992                 mem_cgroup_from_css(root_css)->use_hierarchy = true;
6993 }
6994
6995 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
6996         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
6997         .css_online = mem_cgroup_css_online,
6998         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
6999         .css_free = mem_cgroup_css_free,
7000         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
7001         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
7002         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
7003         .attach = mem_cgroup_move_task,
7004         .bind = mem_cgroup_bind,
7005         .legacy_cftypes = mem_cgroup_files,
7006         .early_init = 0,
7007 };
7008
7009 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
7010 static int __init enable_swap_account(char *s)
7011 {
7012         if (!strcmp(s, "1"))
7013                 really_do_swap_account = 1;
7014         else if (!strcmp(s, "0"))
7015                 really_do_swap_account = 0;
7016         return 1;
7017 }
7018 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7019
7020 static void __init memsw_file_init(void)
7021 {
7022         WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
7023                                           memsw_cgroup_files));
7024 }
7025
7026 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7027 {
7028         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7029                 do_swap_account = 1;
7030                 memsw_file_init();
7031         }
7032 }
7033
7034 #else
7035 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7036 {
7037 }
7038 #endif
7039
7040 /*
7041  * subsys_initcall() for memory controller.
7042  *
7043  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
7044  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
7045  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
7046  * be initialized from here.
7047  */
7048 static int __init mem_cgroup_init(void)
7049 {
7050         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
7051         enable_swap_cgroup();
7052         mem_cgroup_soft_limit_tree_init();
7053         memcg_stock_init();
7054         return 0;
7055 }
7056 subsys_initcall(mem_cgroup_init);