memcg: use generic slab iterators for showing slabinfo
[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/page_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 reclaim_iter {
147         struct mem_cgroup *position;
148         /* scan generation, increased every round-trip */
149         unsigned int generation;
150 };
151
152 /*
153  * per-zone information in memory controller.
154  */
155 struct mem_cgroup_per_zone {
156         struct lruvec           lruvec;
157         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
158
159         struct reclaim_iter     iter[DEF_PRIORITY + 1];
160
161         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
162         unsigned long           usage_in_excess;/* Set to the value by which */
163                                                 /* the soft limit is exceeded*/
164         bool                    on_tree;
165         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
166                                                 /* use container_of        */
167 };
168
169 struct mem_cgroup_per_node {
170         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
171 };
172
173 /*
174  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
175  * their hierarchy representation
176  */
177
178 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
179         struct rb_root rb_root;
180         spinlock_t lock;
181 };
182
183 struct mem_cgroup_tree_per_node {
184         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
185 };
186
187 struct mem_cgroup_tree {
188         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
189 };
190
191 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
192
193 struct mem_cgroup_threshold {
194         struct eventfd_ctx *eventfd;
195         unsigned long threshold;
196 };
197
198 /* For threshold */
199 struct mem_cgroup_threshold_ary {
200         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
201         int current_threshold;
202         /* Size of entries[] */
203         unsigned int size;
204         /* Array of thresholds */
205         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
206 };
207
208 struct mem_cgroup_thresholds {
209         /* Primary thresholds array */
210         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
211         /*
212          * Spare threshold array.
213          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
214          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
215          */
216         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
217 };
218
219 /* for OOM */
220 struct mem_cgroup_eventfd_list {
221         struct list_head list;
222         struct eventfd_ctx *eventfd;
223 };
224
225 /*
226  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
227  */
228 struct mem_cgroup_event {
229         /*
230          * memcg which the event belongs to.
231          */
232         struct mem_cgroup *memcg;
233         /*
234          * eventfd to signal userspace about the event.
235          */
236         struct eventfd_ctx *eventfd;
237         /*
238          * Each of these stored in a list by the cgroup.
239          */
240         struct list_head list;
241         /*
242          * register_event() callback will be used to add new userspace
243          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
244          * on eventfd to send notification to userspace.
245          */
246         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
247                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
248         /*
249          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
250          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
251          * if you want provide notification functionality.
252          */
253         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
254                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
255         /*
256          * All fields below needed to unregister event when
257          * userspace closes eventfd.
258          */
259         poll_table pt;
260         wait_queue_head_t *wqh;
261         wait_queue_t wait;
262         struct work_struct remove;
263 };
264
265 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
266 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
267
268 /*
269  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
270  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
271  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
272  * to help the administrator determine what knobs to tune.
273  *
274  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
275  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
276  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
277  * a feature that will be implemented much later in the future.
278  */
279 struct mem_cgroup {
280         struct cgroup_subsys_state css;
281
282         /* Accounted resources */
283         struct page_counter memory;
284         struct page_counter memsw;
285         struct page_counter kmem;
286
287         unsigned long soft_limit;
288
289         /* vmpressure notifications */
290         struct vmpressure vmpressure;
291
292         /* css_online() has been completed */
293         int initialized;
294
295         /*
296          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
297          */
298         bool use_hierarchy;
299         unsigned long kmem_account_flags; /* See KMEM_ACCOUNTED_*, below */
300
301         bool            oom_lock;
302         atomic_t        under_oom;
303         atomic_t        oom_wakeups;
304
305         int     swappiness;
306         /* OOM-Killer disable */
307         int             oom_kill_disable;
308
309         /* protect arrays of thresholds */
310         struct mutex thresholds_lock;
311
312         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
313         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
314
315         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
316         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
317
318         /* For oom notifier event fd */
319         struct list_head oom_notify;
320
321         /*
322          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
323          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
324          */
325         unsigned long move_charge_at_immigrate;
326         /*
327          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
328          */
329         atomic_t        moving_account;
330         /* taken only while moving_account > 0 */
331         spinlock_t      move_lock;
332         /*
333          * percpu counter.
334          */
335         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
336         /*
337          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
338          * See mem_cgroup_read_stat().
339          */
340         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
341         spinlock_t pcp_counter_lock;
342
343 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
344         struct cg_proto tcp_mem;
345 #endif
346 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
347         /* analogous to slab_common's slab_caches list, but per-memcg;
348          * protected by memcg_slab_mutex */
349         struct list_head memcg_slab_caches;
350         /* Index in the kmem_cache->memcg_params->memcg_caches array */
351         int kmemcg_id;
352 #endif
353
354         int last_scanned_node;
355 #if MAX_NUMNODES > 1
356         nodemask_t      scan_nodes;
357         atomic_t        numainfo_events;
358         atomic_t        numainfo_updating;
359 #endif
360
361         /* List of events which userspace want to receive */
362         struct list_head event_list;
363         spinlock_t event_list_lock;
364
365         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
366         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
367 };
368
369 /* internal only representation about the status of kmem accounting. */
370 enum {
371         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, /* accounted by this cgroup itself */
372 };
373
374 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
375 static inline void memcg_kmem_set_active(struct mem_cgroup *memcg)
376 {
377         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
378 }
379
380 static bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
381 {
382         return test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
383 }
384
385 #endif
386
387 /* Stuffs for move charges at task migration. */
388 /*
389  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" and
390  * "immigrate_flags" are treated as a left-shifted bitmap of these types.
391  */
392 enum move_type {
393         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
394         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
395         NR_MOVE_TYPE,
396 };
397
398 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
399 static struct move_charge_struct {
400         spinlock_t        lock; /* for from, to */
401         struct mem_cgroup *from;
402         struct mem_cgroup *to;
403         unsigned long immigrate_flags;
404         unsigned long precharge;
405         unsigned long moved_charge;
406         unsigned long moved_swap;
407         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
408         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
409 } mc = {
410         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
411         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
412 };
413
414 static bool move_anon(void)
415 {
416         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON, &mc.immigrate_flags);
417 }
418
419 static bool move_file(void)
420 {
421         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE, &mc.immigrate_flags);
422 }
423
424 /*
425  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
426  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
427  */
428 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
429 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
430
431 enum charge_type {
432         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
433         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
434         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
435         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
436         NR_CHARGE_TYPE,
437 };
438
439 /* for encoding cft->private value on file */
440 enum res_type {
441         _MEM,
442         _MEMSWAP,
443         _OOM_TYPE,
444         _KMEM,
445 };
446
447 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
448 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
449 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
450 /* Used for OOM nofiier */
451 #define OOM_CONTROL             (0)
452
453 /*
454  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
455  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
456  * appearing has to hold it as well.
457  */
458 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
459
460 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
461 {
462         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
463 }
464
465 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
466 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
467 {
468         if (!memcg)
469                 memcg = root_mem_cgroup;
470         return &memcg->vmpressure;
471 }
472
473 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
474 {
475         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
476 }
477
478 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
479 {
480         return (memcg == root_mem_cgroup);
481 }
482
483 /*
484  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
485  * an unsigned short.
486  */
487 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
488
489 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
490 {
491         return memcg->css.id;
492 }
493
494 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
495 {
496         struct cgroup_subsys_state *css;
497
498         css = css_from_id(id, &memory_cgrp_subsys);
499         return mem_cgroup_from_css(css);
500 }
501
502 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
503 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
504
505 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
506 {
507         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
508                 struct mem_cgroup *memcg;
509                 struct cg_proto *cg_proto;
510
511                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
512
513                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
514                  * filled. It won't however, necessarily happen from
515                  * process context. So the test for root memcg given
516                  * the current task's memcg won't help us in this case.
517                  *
518                  * Respecting the original socket's memcg is a better
519                  * decision in this case.
520                  */
521                 if (sk->sk_cgrp) {
522                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
523                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
524                         return;
525                 }
526
527                 rcu_read_lock();
528                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
529                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
530                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
531                     memcg_proto_active(cg_proto) &&
532                     css_tryget_online(&memcg->css)) {
533                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
534                 }
535                 rcu_read_unlock();
536         }
537 }
538 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
539
540 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
541 {
542         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
543                 struct mem_cgroup *memcg;
544                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
545                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
546                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
547         }
548 }
549
550 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
551 {
552         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
553                 return NULL;
554
555         return &memcg->tcp_mem;
556 }
557 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
558
559 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
560 {
561         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem))
562                 return;
563         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
564 }
565 #else
566 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
567 {
568 }
569 #endif
570
571 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
572 /*
573  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params->memcg_caches.
574  * The main reason for not using cgroup id for this:
575  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
576  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
577  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
578  *  200 entry array for that.
579  *
580  * The current size of the caches array is stored in
581  * memcg_limited_groups_array_size.  It will double each time we have to
582  * increase it.
583  */
584 static DEFINE_IDA(kmem_limited_groups);
585 int memcg_limited_groups_array_size;
586
587 /*
588  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
589  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
590  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
591  * tunable, but that is strictly not necessary.
592  *
593  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
594  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
595  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
596  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
597  * increase ours as well if it increases.
598  */
599 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
600 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
601
602 /*
603  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
604  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
605  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
606  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
607  */
608 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
609 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
610
611 static void memcg_free_cache_id(int id);
612
613 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
614 {
615         if (memcg_kmem_is_active(memcg)) {
616                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
617                 memcg_free_cache_id(memcg->kmemcg_id);
618         }
619         /*
620          * This check can't live in kmem destruction function,
621          * since the charges will outlive the cgroup
622          */
623         WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
624 }
625 #else
626 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
627 {
628 }
629 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
630
631 static void disarm_static_keys(struct mem_cgroup *memcg)
632 {
633         disarm_sock_keys(memcg);
634         disarm_kmem_keys(memcg);
635 }
636
637 static struct mem_cgroup_per_zone *
638 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
639 {
640         int nid = zone_to_nid(zone);
641         int zid = zone_idx(zone);
642
643         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
644 }
645
646 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
647 {
648         return &memcg->css;
649 }
650
651 static struct mem_cgroup_per_zone *
652 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
653 {
654         int nid = page_to_nid(page);
655         int zid = page_zonenum(page);
656
657         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
658 }
659
660 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
661 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
662 {
663         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
664 }
665
666 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
667 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
668 {
669         int nid = page_to_nid(page);
670         int zid = page_zonenum(page);
671
672         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
673 }
674
675 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
676                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
677                                          unsigned long new_usage_in_excess)
678 {
679         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
680         struct rb_node *parent = NULL;
681         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
682
683         if (mz->on_tree)
684                 return;
685
686         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
687         if (!mz->usage_in_excess)
688                 return;
689         while (*p) {
690                 parent = *p;
691                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
692                                         tree_node);
693                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
694                         p = &(*p)->rb_left;
695                 /*
696                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
697                  * limit by the same amount
698                  */
699                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
700                         p = &(*p)->rb_right;
701         }
702         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
703         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
704         mz->on_tree = true;
705 }
706
707 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
708                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
709 {
710         if (!mz->on_tree)
711                 return;
712         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
713         mz->on_tree = false;
714 }
715
716 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
717                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
718 {
719         unsigned long flags;
720
721         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
722         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
723         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
724 }
725
726 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
727 {
728         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
729         unsigned long soft_limit = ACCESS_ONCE(memcg->soft_limit);
730         unsigned long excess = 0;
731
732         if (nr_pages > soft_limit)
733                 excess = nr_pages - soft_limit;
734
735         return excess;
736 }
737
738 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
739 {
740         unsigned long excess;
741         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
742         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
743
744         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
745         /*
746          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
747          * because their event counter is not touched.
748          */
749         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
750                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
751                 excess = soft_limit_excess(memcg);
752                 /*
753                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
754                  * mem is over its softlimit.
755                  */
756                 if (excess || mz->on_tree) {
757                         unsigned long flags;
758
759                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
760                         /* if on-tree, remove it */
761                         if (mz->on_tree)
762                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
763                         /*
764                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
765                          * If excess is 0, no tree ops.
766                          */
767                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
768                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
769                 }
770         }
771 }
772
773 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
774 {
775         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
776         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
777         int nid, zid;
778
779         for_each_node(nid) {
780                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
781                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
782                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
783                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
784                 }
785         }
786 }
787
788 static struct mem_cgroup_per_zone *
789 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
790 {
791         struct rb_node *rightmost = NULL;
792         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
793
794 retry:
795         mz = NULL;
796         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
797         if (!rightmost)
798                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
799
800         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
801         /*
802          * Remove the node now but someone else can add it back,
803          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
804          * position in the tree.
805          */
806         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
807         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
808             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
809                 goto retry;
810 done:
811         return mz;
812 }
813
814 static struct mem_cgroup_per_zone *
815 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
816 {
817         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
818
819         spin_lock_irq(&mctz->lock);
820         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
821         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
822         return mz;
823 }
824
825 /*
826  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
827  *
828  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
829  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
830  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
831  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
832  *
833  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
834  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
835  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
836  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
837  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
838  *
839  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
840  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
841  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
842  * implemented.
843  */
844 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
845                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
846 {
847         long val = 0;
848         int cpu;
849
850         get_online_cpus();
851         for_each_online_cpu(cpu)
852                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
853 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
854         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
855         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
856         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
857 #endif
858         put_online_cpus();
859         return val;
860 }
861
862 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
863                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
864 {
865         unsigned long val = 0;
866         int cpu;
867
868         get_online_cpus();
869         for_each_online_cpu(cpu)
870                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
871 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
872         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
873         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
874         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
875 #endif
876         put_online_cpus();
877         return val;
878 }
879
880 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
881                                          struct page *page,
882                                          int nr_pages)
883 {
884         /*
885          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
886          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
887          */
888         if (PageAnon(page))
889                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
890                                 nr_pages);
891         else
892                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
893                                 nr_pages);
894
895         if (PageTransHuge(page))
896                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
897                                 nr_pages);
898
899         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
900         if (nr_pages > 0)
901                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
902         else {
903                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
904                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
905         }
906
907         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
908 }
909
910 unsigned long mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
911 {
912         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
913
914         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
915         return mz->lru_size[lru];
916 }
917
918 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
919                                                   int nid,
920                                                   unsigned int lru_mask)
921 {
922         unsigned long nr = 0;
923         int zid;
924
925         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
926
927         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
928                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
929                 enum lru_list lru;
930
931                 for_each_lru(lru) {
932                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
933                                 continue;
934                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
935                         nr += mz->lru_size[lru];
936                 }
937         }
938         return nr;
939 }
940
941 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
942                         unsigned int lru_mask)
943 {
944         unsigned long nr = 0;
945         int nid;
946
947         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
948                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
949         return nr;
950 }
951
952 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
953                                        enum mem_cgroup_events_target target)
954 {
955         unsigned long val, next;
956
957         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
958         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
959         /* from time_after() in jiffies.h */
960         if ((long)next - (long)val < 0) {
961                 switch (target) {
962                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
963                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
964                         break;
965                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
966                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
967                         break;
968                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
969                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
970                         break;
971                 default:
972                         break;
973                 }
974                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
975                 return true;
976         }
977         return false;
978 }
979
980 /*
981  * Check events in order.
982  *
983  */
984 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
985 {
986         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
987         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
988                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
989                 bool do_softlimit;
990                 bool do_numainfo __maybe_unused;
991
992                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
993                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
994 #if MAX_NUMNODES > 1
995                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
996                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
997 #endif
998                 mem_cgroup_threshold(memcg);
999                 if (unlikely(do_softlimit))
1000                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
1001 #if MAX_NUMNODES > 1
1002                 if (unlikely(do_numainfo))
1003                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
1004 #endif
1005         }
1006 }
1007
1008 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1009 {
1010         /*
1011          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1012          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1013          * So this can be called with p == NULL.
1014          */
1015         if (unlikely(!p))
1016                 return NULL;
1017
1018         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
1019 }
1020
1021 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1022 {
1023         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1024
1025         rcu_read_lock();
1026         do {
1027                 /*
1028                  * Page cache insertions can happen withou an
1029                  * actual mm context, e.g. during disk probing
1030                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
1031                  */
1032                 if (unlikely(!mm))
1033                         memcg = root_mem_cgroup;
1034                 else {
1035                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1036                         if (unlikely(!memcg))
1037                                 memcg = root_mem_cgroup;
1038                 }
1039         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
1040         rcu_read_unlock();
1041         return memcg;
1042 }
1043
1044 /**
1045  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1046  * @root: hierarchy root
1047  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1048  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1049  *
1050  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1051  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1052  *
1053  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1054  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1055  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1056  *
1057  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1058  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1059  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1060  */
1061 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1062                                    struct mem_cgroup *prev,
1063                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1064 {
1065         struct reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1066         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1067         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1068         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1069
1070         if (mem_cgroup_disabled())
1071                 return NULL;
1072
1073         if (!root)
1074                 root = root_mem_cgroup;
1075
1076         if (prev && !reclaim)
1077                 pos = prev;
1078
1079         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1080                 if (prev)
1081                         goto out;
1082                 return root;
1083         }
1084
1085         rcu_read_lock();
1086
1087         if (reclaim) {
1088                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1089
1090                 mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
1091                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
1092
1093                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1094                         goto out_unlock;
1095
1096                 do {
1097                         pos = ACCESS_ONCE(iter->position);
1098                         /*
1099                          * A racing update may change the position and
1100                          * put the last reference, hence css_tryget(),
1101                          * or retry to see the updated position.
1102                          */
1103                 } while (pos && !css_tryget(&pos->css));
1104         }
1105
1106         if (pos)
1107                 css = &pos->css;
1108
1109         for (;;) {
1110                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1111                 if (!css) {
1112                         /*
1113                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1114                          * new one might jump in right at the end of
1115                          * the hierarchy - make sure they see at least
1116                          * one group and restart from the beginning.
1117                          */
1118                         if (!prev)
1119                                 continue;
1120                         break;
1121                 }
1122
1123                 /*
1124                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1125                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1126                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1127                  */
1128                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1129
1130                 if (css == &root->css)
1131                         break;
1132
1133                 if (css_tryget(css)) {
1134                         /*
1135                          * Make sure the memcg is initialized:
1136                          * mem_cgroup_css_online() orders the the
1137                          * initialization against setting the flag.
1138                          */
1139                         if (smp_load_acquire(&memcg->initialized))
1140                                 break;
1141
1142                         css_put(css);
1143                 }
1144
1145                 memcg = NULL;
1146         }
1147
1148         if (reclaim) {
1149                 if (cmpxchg(&iter->position, pos, memcg) == pos) {
1150                         if (memcg)
1151                                 css_get(&memcg->css);
1152                         if (pos)
1153                                 css_put(&pos->css);
1154                 }
1155
1156                 /*
1157                  * pairs with css_tryget when dereferencing iter->position
1158                  * above.
1159                  */
1160                 if (pos)
1161                         css_put(&pos->css);
1162
1163                 if (!memcg)
1164                         iter->generation++;
1165                 else if (!prev)
1166                         reclaim->generation = iter->generation;
1167         }
1168
1169 out_unlock:
1170         rcu_read_unlock();
1171 out:
1172         if (prev && prev != root)
1173                 css_put(&prev->css);
1174
1175         return memcg;
1176 }
1177
1178 /**
1179  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1180  * @root: hierarchy root
1181  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1182  */
1183 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1184                            struct mem_cgroup *prev)
1185 {
1186         if (!root)
1187                 root = root_mem_cgroup;
1188         if (prev && prev != root)
1189                 css_put(&prev->css);
1190 }
1191
1192 /*
1193  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1194  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1195  * be used for reference counting.
1196  */
1197 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1198         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1199              iter != NULL;                              \
1200              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1201
1202 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1203         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1204              iter != NULL;                              \
1205              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1206
1207 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1208 {
1209         struct mem_cgroup *memcg;
1210
1211         rcu_read_lock();
1212         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1213         if (unlikely(!memcg))
1214                 goto out;
1215
1216         switch (idx) {
1217         case PGFAULT:
1218                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1219                 break;
1220         case PGMAJFAULT:
1221                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1222                 break;
1223         default:
1224                 BUG();
1225         }
1226 out:
1227         rcu_read_unlock();
1228 }
1229 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1230
1231 /**
1232  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1233  * @zone: zone of the wanted lruvec
1234  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1235  *
1236  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1237  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1238  * is disabled.
1239  */
1240 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1241                                       struct mem_cgroup *memcg)
1242 {
1243         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1244         struct lruvec *lruvec;
1245
1246         if (mem_cgroup_disabled()) {
1247                 lruvec = &zone->lruvec;
1248                 goto out;
1249         }
1250
1251         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
1252         lruvec = &mz->lruvec;
1253 out:
1254         /*
1255          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1256          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1257          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1258          */
1259         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1260                 lruvec->zone = zone;
1261         return lruvec;
1262 }
1263
1264 /**
1265  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1266  * @page: the page
1267  * @zone: zone of the page
1268  *
1269  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1270  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1271  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1272  */
1273 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1274 {
1275         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1276         struct mem_cgroup *memcg;
1277         struct page_cgroup *pc;
1278         struct lruvec *lruvec;
1279
1280         if (mem_cgroup_disabled()) {
1281                 lruvec = &zone->lruvec;
1282                 goto out;
1283         }
1284
1285         pc = lookup_page_cgroup(page);
1286         memcg = pc->mem_cgroup;
1287         /*
1288          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1289          * possibly migrated - before they are charged.
1290          */
1291         if (!memcg)
1292                 memcg = root_mem_cgroup;
1293
1294         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1295         lruvec = &mz->lruvec;
1296 out:
1297         /*
1298          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1299          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1300          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1301          */
1302         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1303                 lruvec->zone = zone;
1304         return lruvec;
1305 }
1306
1307 /**
1308  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1309  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1310  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1311  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1312  *
1313  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1314  * lru list.
1315  */
1316 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1317                                 int nr_pages)
1318 {
1319         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1320         unsigned long *lru_size;
1321
1322         if (mem_cgroup_disabled())
1323                 return;
1324
1325         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1326         lru_size = mz->lru_size + lru;
1327         *lru_size += nr_pages;
1328         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1329 }
1330
1331 /*
1332  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1333  * hierarchy subtree
1334  */
1335 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1336                                   struct mem_cgroup *memcg)
1337 {
1338         if (root_memcg == memcg)
1339                 return true;
1340         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1341                 return false;
1342         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root_memcg->css.cgroup);
1343 }
1344
1345 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1346                                        struct mem_cgroup *memcg)
1347 {
1348         bool ret;
1349
1350         rcu_read_lock();
1351         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1352         rcu_read_unlock();
1353         return ret;
1354 }
1355
1356 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task,
1357                         const struct mem_cgroup *memcg)
1358 {
1359         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1360         struct task_struct *p;
1361         bool ret;
1362
1363         p = find_lock_task_mm(task);
1364         if (p) {
1365                 curr = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1366                 task_unlock(p);
1367         } else {
1368                 /*
1369                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1370                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1371                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1372                  */
1373                 rcu_read_lock();
1374                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1375                 if (curr)
1376                         css_get(&curr->css);
1377                 rcu_read_unlock();
1378         }
1379         /*
1380          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1381          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1382          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1383          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1384          */
1385         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1386         css_put(&curr->css);
1387         return ret;
1388 }
1389
1390 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1391 {
1392         unsigned long inactive_ratio;
1393         unsigned long inactive;
1394         unsigned long active;
1395         unsigned long gb;
1396
1397         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1398         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1399
1400         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1401         if (gb)
1402                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1403         else
1404                 inactive_ratio = 1;
1405
1406         return inactive * inactive_ratio < active;
1407 }
1408
1409 #define mem_cgroup_from_counter(counter, member)        \
1410         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1411
1412 /**
1413  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1414  * @memcg: the memory cgroup
1415  *
1416  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1417  * pages.
1418  */
1419 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1420 {
1421         unsigned long margin = 0;
1422         unsigned long count;
1423         unsigned long limit;
1424
1425         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1426         limit = ACCESS_ONCE(memcg->memory.limit);
1427         if (count < limit)
1428                 margin = limit - count;
1429
1430         if (do_swap_account) {
1431                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1432                 limit = ACCESS_ONCE(memcg->memsw.limit);
1433                 if (count <= limit)
1434                         margin = min(margin, limit - count);
1435         }
1436
1437         return margin;
1438 }
1439
1440 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1441 {
1442         /* root ? */
1443         if (mem_cgroup_disabled() || !memcg->css.parent)
1444                 return vm_swappiness;
1445
1446         return memcg->swappiness;
1447 }
1448
1449 /*
1450  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1451  *
1452  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1453  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1454  * caused by "move".
1455  */
1456 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1457 {
1458         struct mem_cgroup *from;
1459         struct mem_cgroup *to;
1460         bool ret = false;
1461         /*
1462          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1463          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1464          */
1465         spin_lock(&mc.lock);
1466         from = mc.from;
1467         to = mc.to;
1468         if (!from)
1469                 goto unlock;
1470
1471         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1472                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1473 unlock:
1474         spin_unlock(&mc.lock);
1475         return ret;
1476 }
1477
1478 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1479 {
1480         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1481                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1482                         DEFINE_WAIT(wait);
1483                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1484                         /* moving charge context might have finished. */
1485                         if (mc.moving_task)
1486                                 schedule();
1487                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1488                         return true;
1489                 }
1490         }
1491         return false;
1492 }
1493
1494 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1495 /**
1496  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1497  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1498  * @p: Task that is going to be killed
1499  *
1500  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1501  * enabled
1502  */
1503 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1504 {
1505         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1506         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1507         struct mem_cgroup *iter;
1508         unsigned int i;
1509
1510         if (!p)
1511                 return;
1512
1513         mutex_lock(&oom_info_lock);
1514         rcu_read_lock();
1515
1516         pr_info("Task in ");
1517         pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1518         pr_info(" killed as a result of limit of ");
1519         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1520         pr_info("\n");
1521
1522         rcu_read_unlock();
1523
1524         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1525                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1526                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1527         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1528                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1529                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1530         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1531                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1532                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1533
1534         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1535                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1536                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1537                 pr_cont(":");
1538
1539                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1540                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1541                                 continue;
1542                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1543                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1544                 }
1545
1546                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1547                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1548                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1549
1550                 pr_cont("\n");
1551         }
1552         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1553 }
1554
1555 /*
1556  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1557  * 1(self count) if no children.
1558  */
1559 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1560 {
1561         int num = 0;
1562         struct mem_cgroup *iter;
1563
1564         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1565                 num++;
1566         return num;
1567 }
1568
1569 /*
1570  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1571  */
1572 static unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1573 {
1574         unsigned long limit;
1575
1576         limit = memcg->memory.limit;
1577         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1578                 unsigned long memsw_limit;
1579
1580                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1581                 limit = min(limit + total_swap_pages, memsw_limit);
1582         }
1583         return limit;
1584 }
1585
1586 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1587                                      int order)
1588 {
1589         struct mem_cgroup *iter;
1590         unsigned long chosen_points = 0;
1591         unsigned long totalpages;
1592         unsigned int points = 0;
1593         struct task_struct *chosen = NULL;
1594
1595         /*
1596          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1597          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1598          * quickly exit and free its memory.
1599          */
1600         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1601                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1602                 return;
1603         }
1604
1605         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1606         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) ? : 1;
1607         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1608                 struct css_task_iter it;
1609                 struct task_struct *task;
1610
1611                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1612                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1613                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1614                                                         false)) {
1615                         case OOM_SCAN_SELECT:
1616                                 if (chosen)
1617                                         put_task_struct(chosen);
1618                                 chosen = task;
1619                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1620                                 get_task_struct(chosen);
1621                                 /* fall through */
1622                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1623                                 continue;
1624                         case OOM_SCAN_ABORT:
1625                                 css_task_iter_end(&it);
1626                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1627                                 if (chosen)
1628                                         put_task_struct(chosen);
1629                                 return;
1630                         case OOM_SCAN_OK:
1631                                 break;
1632                         };
1633                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1634                         if (!points || points < chosen_points)
1635                                 continue;
1636                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1637                         if (points == chosen_points &&
1638                             thread_group_leader(chosen))
1639                                 continue;
1640
1641                         if (chosen)
1642                                 put_task_struct(chosen);
1643                         chosen = task;
1644                         chosen_points = points;
1645                         get_task_struct(chosen);
1646                 }
1647                 css_task_iter_end(&it);
1648         }
1649
1650         if (!chosen)
1651                 return;
1652         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1653         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1654                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1655 }
1656
1657 /**
1658  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1659  * @memcg: the target memcg
1660  * @nid: the node ID to be checked.
1661  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1662  *
1663  * This function returns whether the specified memcg contains any
1664  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1665  * pages in the node.
1666  */
1667 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1668                 int nid, bool noswap)
1669 {
1670         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1671                 return true;
1672         if (noswap || !total_swap_pages)
1673                 return false;
1674         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1675                 return true;
1676         return false;
1677
1678 }
1679 #if MAX_NUMNODES > 1
1680
1681 /*
1682  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1683  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1684  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1685  *
1686  */
1687 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1688 {
1689         int nid;
1690         /*
1691          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1692          * pagein/pageout changes since the last update.
1693          */
1694         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1695                 return;
1696         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1697                 return;
1698
1699         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1700         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1701
1702         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1703
1704                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1705                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1706         }
1707
1708         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1709         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1710 }
1711
1712 /*
1713  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1714  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1715  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1716  *
1717  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1718  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1719  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1720  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1721  *
1722  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1723  */
1724 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1725 {
1726         int node;
1727
1728         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1729         node = memcg->last_scanned_node;
1730
1731         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1732         if (node == MAX_NUMNODES)
1733                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1734         /*
1735          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1736          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1737          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1738          * we use curret node.
1739          */
1740         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1741                 node = numa_node_id();
1742
1743         memcg->last_scanned_node = node;
1744         return node;
1745 }
1746 #else
1747 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1748 {
1749         return 0;
1750 }
1751 #endif
1752
1753 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1754                                    struct zone *zone,
1755                                    gfp_t gfp_mask,
1756                                    unsigned long *total_scanned)
1757 {
1758         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1759         int total = 0;
1760         int loop = 0;
1761         unsigned long excess;
1762         unsigned long nr_scanned;
1763         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1764                 .zone = zone,
1765                 .priority = 0,
1766         };
1767
1768         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1769
1770         while (1) {
1771                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1772                 if (!victim) {
1773                         loop++;
1774                         if (loop >= 2) {
1775                                 /*
1776                                  * If we have not been able to reclaim
1777                                  * anything, it might because there are
1778                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1779                                  */
1780                                 if (!total)
1781                                         break;
1782                                 /*
1783                                  * We want to do more targeted reclaim.
1784                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1785                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1786                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1787                                  */
1788                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1789                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1790                                         break;
1791                         }
1792                         continue;
1793                 }
1794                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1795                                                      zone, &nr_scanned);
1796                 *total_scanned += nr_scanned;
1797                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1798                         break;
1799         }
1800         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1801         return total;
1802 }
1803
1804 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1805 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1806         .name = "memcg_oom_lock",
1807 };
1808 #endif
1809
1810 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1811
1812 /*
1813  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1814  * If someone is running, return false.
1815  */
1816 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1817 {
1818         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1819
1820         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1821
1822         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1823                 if (iter->oom_lock) {
1824                         /*
1825                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1826                          * so we cannot give a lock.
1827                          */
1828                         failed = iter;
1829                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1830                         break;
1831                 } else
1832                         iter->oom_lock = true;
1833         }
1834
1835         if (failed) {
1836                 /*
1837                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1838                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1839                  */
1840                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1841                         if (iter == failed) {
1842                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1843                                 break;
1844                         }
1845                         iter->oom_lock = false;
1846                 }
1847         } else
1848                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1849
1850         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1851
1852         return !failed;
1853 }
1854
1855 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1856 {
1857         struct mem_cgroup *iter;
1858
1859         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1860         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1861         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1862                 iter->oom_lock = false;
1863         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1864 }
1865
1866 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1867 {
1868         struct mem_cgroup *iter;
1869
1870         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1871                 atomic_inc(&iter->under_oom);
1872 }
1873
1874 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1875 {
1876         struct mem_cgroup *iter;
1877
1878         /*
1879          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1880          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1881          * atomic_add_unless() here.
1882          */
1883         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1884                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
1885 }
1886
1887 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1888
1889 struct oom_wait_info {
1890         struct mem_cgroup *memcg;
1891         wait_queue_t    wait;
1892 };
1893
1894 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1895         unsigned mode, int sync, void *arg)
1896 {
1897         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1898         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1899         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1900
1901         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1902         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1903
1904         /*
1905          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
1906          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
1907          */
1908         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
1909                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
1910                 return 0;
1911         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1912 }
1913
1914 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1915 {
1916         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
1917         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
1918         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1919 }
1920
1921 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1922 {
1923         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
1924                 memcg_wakeup_oom(memcg);
1925 }
1926
1927 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1928 {
1929         if (!current->memcg_oom.may_oom)
1930                 return;
1931         /*
1932          * We are in the middle of the charge context here, so we
1933          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1934          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1935          *
1936          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1937          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1938          * invocation might not even be necessary.
1939          *
1940          * That's why we don't do anything here except remember the
1941          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1942          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1943          * and when we know whether the fault was overall successful.
1944          */
1945         css_get(&memcg->css);
1946         current->memcg_oom.memcg = memcg;
1947         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
1948         current->memcg_oom.order = order;
1949 }
1950
1951 /**
1952  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1953  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1954  *
1955  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1956  * handler was enabled.
1957  *
1958  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1959  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1960  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1961  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1962  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1963  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1964  *
1965  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1966  * completed, %false otherwise.
1967  */
1968 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1969 {
1970         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
1971         struct oom_wait_info owait;
1972         bool locked;
1973
1974         /* OOM is global, do not handle */
1975         if (!memcg)
1976                 return false;
1977
1978         if (!handle)
1979                 goto cleanup;
1980
1981         owait.memcg = memcg;
1982         owait.wait.flags = 0;
1983         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1984         owait.wait.private = current;
1985         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1986
1987         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1988         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1989
1990         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1991
1992         if (locked)
1993                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1994
1995         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1996                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1997                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1998                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
1999                                          current->memcg_oom.order);
2000         } else {
2001                 schedule();
2002                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2003                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2004         }
2005
2006         if (locked) {
2007                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2008                 /*
2009                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
2010                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
2011                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
2012                  */
2013                 memcg_oom_recover(memcg);
2014         }
2015 cleanup:
2016         current->memcg_oom.memcg = NULL;
2017         css_put(&memcg->css);
2018         return true;
2019 }
2020
2021 /**
2022  * mem_cgroup_begin_page_stat - begin a page state statistics transaction
2023  * @page: page that is going to change accounted state
2024  * @locked: &memcg->move_lock slowpath was taken
2025  * @flags: IRQ-state flags for &memcg->move_lock
2026  *
2027  * This function must mark the beginning of an accounted page state
2028  * change to prevent double accounting when the page is concurrently
2029  * being moved to another memcg:
2030  *
2031  *   memcg = mem_cgroup_begin_page_stat(page, &locked, &flags);
2032  *   if (TestClearPageState(page))
2033  *     mem_cgroup_update_page_stat(memcg, state, -1);
2034  *   mem_cgroup_end_page_stat(memcg, locked, flags);
2035  *
2036  * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast path can
2037  * get away without acquiring the memcg->move_lock (@locked is false)
2038  * because page moving starts with an RCU grace period.
2039  *
2040  * The RCU lock also protects the memcg from being freed when the page
2041  * state that is going to change is the only thing preventing the page
2042  * from being uncharged.  E.g. end-writeback clearing PageWriteback(),
2043  * which allows migration to go ahead and uncharge the page before the
2044  * account transaction might be complete.
2045  */
2046 struct mem_cgroup *mem_cgroup_begin_page_stat(struct page *page,
2047                                               bool *locked,
2048                                               unsigned long *flags)
2049 {
2050         struct mem_cgroup *memcg;
2051         struct page_cgroup *pc;
2052
2053         rcu_read_lock();
2054
2055         if (mem_cgroup_disabled())
2056                 return NULL;
2057
2058         pc = lookup_page_cgroup(page);
2059 again:
2060         memcg = pc->mem_cgroup;
2061         if (unlikely(!memcg))
2062                 return NULL;
2063
2064         *locked = false;
2065         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
2066                 return memcg;
2067
2068         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
2069         if (memcg != pc->mem_cgroup) {
2070                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
2071                 goto again;
2072         }
2073         *locked = true;
2074
2075         return memcg;
2076 }
2077
2078 /**
2079  * mem_cgroup_end_page_stat - finish a page state statistics transaction
2080  * @memcg: the memcg that was accounted against
2081  * @locked: value received from mem_cgroup_begin_page_stat()
2082  * @flags: value received from mem_cgroup_begin_page_stat()
2083  */
2084 void mem_cgroup_end_page_stat(struct mem_cgroup *memcg, bool locked,
2085                               unsigned long flags)
2086 {
2087         if (memcg && locked)
2088                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2089
2090         rcu_read_unlock();
2091 }
2092
2093 /**
2094  * mem_cgroup_update_page_stat - update page state statistics
2095  * @memcg: memcg to account against
2096  * @idx: page state item to account
2097  * @val: number of pages (positive or negative)
2098  *
2099  * See mem_cgroup_begin_page_stat() for locking requirements.
2100  */
2101 void mem_cgroup_update_page_stat(struct mem_cgroup *memcg,
2102                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2103 {
2104         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2105
2106         if (memcg)
2107                 this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2108 }
2109
2110 /*
2111  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2112  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2113  */
2114 #define CHARGE_BATCH    32U
2115 struct memcg_stock_pcp {
2116         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2117         unsigned int nr_pages;
2118         struct work_struct work;
2119         unsigned long flags;
2120 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2121 };
2122 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2123 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2124
2125 /**
2126  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2127  * @memcg: memcg to consume from.
2128  * @nr_pages: how many pages to charge.
2129  *
2130  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2131  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2132  * service an allocation will refill the stock.
2133  *
2134  * returns true if successful, false otherwise.
2135  */
2136 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2137 {
2138         struct memcg_stock_pcp *stock;
2139         bool ret = false;
2140
2141         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2142                 return ret;
2143
2144         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2145         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2146                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2147                 ret = true;
2148         }
2149         put_cpu_var(memcg_stock);
2150         return ret;
2151 }
2152
2153 /*
2154  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2155  */
2156 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2157 {
2158         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2159
2160         if (stock->nr_pages) {
2161                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2162                 if (do_swap_account)
2163                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2164                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2165                 stock->nr_pages = 0;
2166         }
2167         stock->cached = NULL;
2168 }
2169
2170 /*
2171  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2172  * a thread which is pinned to local cpu.
2173  */
2174 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2175 {
2176         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2177         drain_stock(stock);
2178         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2179 }
2180
2181 static void __init memcg_stock_init(void)
2182 {
2183         int cpu;
2184
2185         for_each_possible_cpu(cpu) {
2186                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2187                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2188                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2189         }
2190 }
2191
2192 /*
2193  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2194  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2195  */
2196 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2197 {
2198         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2199
2200         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2201                 drain_stock(stock);
2202                 stock->cached = memcg;
2203         }
2204         stock->nr_pages += nr_pages;
2205         put_cpu_var(memcg_stock);
2206 }
2207
2208 /*
2209  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2210  * of the hierarchy under it.
2211  */
2212 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2213 {
2214         int cpu, curcpu;
2215
2216         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2217         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2218                 return;
2219         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2220         get_online_cpus();
2221         curcpu = get_cpu();
2222         for_each_online_cpu(cpu) {
2223                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2224                 struct mem_cgroup *memcg;
2225
2226                 memcg = stock->cached;
2227                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2228                         continue;
2229                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2230                         continue;
2231                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2232                         if (cpu == curcpu)
2233                                 drain_local_stock(&stock->work);
2234                         else
2235                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2236                 }
2237         }
2238         put_cpu();
2239         put_online_cpus();
2240         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2241 }
2242
2243 /*
2244  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2245  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2246  */
2247 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2248 {
2249         int i;
2250
2251         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2252         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2253                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2254
2255                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2256                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2257         }
2258         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2259                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2260
2261                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2262                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2263         }
2264         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2265 }
2266
2267 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2268                                         unsigned long action,
2269                                         void *hcpu)
2270 {
2271         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2272         struct memcg_stock_pcp *stock;
2273         struct mem_cgroup *iter;
2274
2275         if (action == CPU_ONLINE)
2276                 return NOTIFY_OK;
2277
2278         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2279                 return NOTIFY_OK;
2280
2281         for_each_mem_cgroup(iter)
2282                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2283
2284         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2285         drain_stock(stock);
2286         return NOTIFY_OK;
2287 }
2288
2289 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2290                       unsigned int nr_pages)
2291 {
2292         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2293         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2294         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2295         struct page_counter *counter;
2296         unsigned long nr_reclaimed;
2297         bool may_swap = true;
2298         bool drained = false;
2299         int ret = 0;
2300
2301         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2302                 goto done;
2303 retry:
2304         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2305                 goto done;
2306
2307         if (!do_swap_account ||
2308             !page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2309                 if (!page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2310                         goto done_restock;
2311                 if (do_swap_account)
2312                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2313                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2314         } else {
2315                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2316                 may_swap = false;
2317         }
2318
2319         if (batch > nr_pages) {
2320                 batch = nr_pages;
2321                 goto retry;
2322         }
2323
2324         /*
2325          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2326          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2327          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2328          * free their memory.
2329          */
2330         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2331                      fatal_signal_pending(current) ||
2332                      current->flags & PF_EXITING))
2333                 goto bypass;
2334
2335         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2336                 goto nomem;
2337
2338         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2339                 goto nomem;
2340
2341         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2342                                                     gfp_mask, may_swap);
2343
2344         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2345                 goto retry;
2346
2347         if (!drained) {
2348                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2349                 drained = true;
2350                 goto retry;
2351         }
2352
2353         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2354                 goto nomem;
2355         /*
2356          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2357          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2358          * before killing the task.
2359          *
2360          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2361          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2362          * to regular pages anyway in case of failure.
2363          */
2364         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2365                 goto retry;
2366         /*
2367          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2368          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2369          */
2370         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2371                 goto retry;
2372
2373         if (nr_retries--)
2374                 goto retry;
2375
2376         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2377                 goto bypass;
2378
2379         if (fatal_signal_pending(current))
2380                 goto bypass;
2381
2382         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(nr_pages));
2383 nomem:
2384         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2385                 return -ENOMEM;
2386 bypass:
2387         return -EINTR;
2388
2389 done_restock:
2390         css_get_many(&memcg->css, batch);
2391         if (batch > nr_pages)
2392                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2393 done:
2394         return ret;
2395 }
2396
2397 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2398 {
2399         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2400                 return;
2401
2402         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2403         if (do_swap_account)
2404                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2405
2406         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2407 }
2408
2409 /*
2410  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2411  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling
2412  * css_tryget_online() if the mem_cgroup is used for charging. (dropping
2413  * refcnt from swap can be called against removed memcg.)
2414  */
2415 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2416 {
2417         /* ID 0 is unused ID */
2418         if (!id)
2419                 return NULL;
2420         return mem_cgroup_from_id(id);
2421 }
2422
2423 /*
2424  * try_get_mem_cgroup_from_page - look up page's memcg association
2425  * @page: the page
2426  *
2427  * Look up, get a css reference, and return the memcg that owns @page.
2428  *
2429  * The page must be locked to prevent racing with swap-in and page
2430  * cache charges.  If coming from an unlocked page table, the caller
2431  * must ensure the page is on the LRU or this can race with charging.
2432  */
2433 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2434 {
2435         struct mem_cgroup *memcg;
2436         struct page_cgroup *pc;
2437         unsigned short id;
2438         swp_entry_t ent;
2439
2440         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
2441
2442         pc = lookup_page_cgroup(page);
2443         memcg = pc->mem_cgroup;
2444
2445         if (memcg) {
2446                 if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2447                         memcg = NULL;
2448         } else if (PageSwapCache(page)) {
2449                 ent.val = page_private(page);
2450                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2451                 rcu_read_lock();
2452                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2453                 if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
2454                         memcg = NULL;
2455                 rcu_read_unlock();
2456         }
2457         return memcg;
2458 }
2459
2460 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2461 {
2462         struct zone *zone = page_zone(page);
2463
2464         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2465         if (PageLRU(page)) {
2466                 struct lruvec *lruvec;
2467
2468                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2469                 ClearPageLRU(page);
2470                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2471                 *isolated = 1;
2472         } else
2473                 *isolated = 0;
2474 }
2475
2476 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2477 {
2478         struct zone *zone = page_zone(page);
2479
2480         if (isolated) {
2481                 struct lruvec *lruvec;
2482
2483                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2484                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2485                 SetPageLRU(page);
2486                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2487         }
2488         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2489 }
2490
2491 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2492                           bool lrucare)
2493 {
2494         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2495         int isolated;
2496
2497         VM_BUG_ON_PAGE(pc->mem_cgroup, page);
2498         /*
2499          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2500          * accessed by any other context at this point.
2501          */
2502
2503         /*
2504          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2505          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2506          */
2507         if (lrucare)
2508                 lock_page_lru(page, &isolated);
2509
2510         /*
2511          * Nobody should be changing or seriously looking at
2512          * pc->mem_cgroup at this point:
2513          *
2514          * - the page is uncharged
2515          *
2516          * - the page is off-LRU
2517          *
2518          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2519          *   a locked page table
2520          *
2521          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2522          *   have the page locked
2523          */
2524         pc->mem_cgroup = memcg;
2525
2526         if (lrucare)
2527                 unlock_page_lru(page, isolated);
2528 }
2529
2530 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2531 /*
2532  * The memcg_slab_mutex is held whenever a per memcg kmem cache is created or
2533  * destroyed. It protects memcg_caches arrays and memcg_slab_caches lists.
2534  */
2535 static DEFINE_MUTEX(memcg_slab_mutex);
2536
2537 /*
2538  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
2539  * in the memcg_cache_params struct.
2540  */
2541 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
2542 {
2543         struct kmem_cache *cachep;
2544
2545         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
2546         cachep = p->root_cache;
2547         return cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(p->memcg));
2548 }
2549
2550 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp,
2551                              unsigned long nr_pages)
2552 {
2553         struct page_counter *counter;
2554         int ret = 0;
2555
2556         ret = page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter);
2557         if (ret < 0)
2558                 return ret;
2559
2560         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2561         if (ret == -EINTR)  {
2562                 /*
2563                  * try_charge() chose to bypass to root due to OOM kill or
2564                  * fatal signal.  Since our only options are to either fail
2565                  * the allocation or charge it to this cgroup, do it as a
2566                  * temporary condition. But we can't fail. From a kmem/slab
2567                  * perspective, the cache has already been selected, by
2568                  * mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
2569                  * our minds.
2570                  *
2571                  * This condition will only trigger if the task entered
2572                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed
2573                  * during try_charge() above. Tasks that were already dying
2574                  * when the allocation triggers should have been already
2575                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
2576                  */
2577                 page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2578                 if (do_swap_account)
2579                         page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2580                 css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2581                 ret = 0;
2582         } else if (ret)
2583                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2584
2585         return ret;
2586 }
2587
2588 static void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
2589                                 unsigned long nr_pages)
2590 {
2591         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2592         if (do_swap_account)
2593                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2594
2595         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2596
2597         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2598 }
2599
2600 /*
2601  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
2602  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
2603  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
2604  */
2605 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
2606 {
2607         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
2608 }
2609
2610 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2611 {
2612         int id, size;
2613         int err;
2614
2615         id = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
2616                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2617         if (id < 0)
2618                 return id;
2619
2620         if (id < memcg_limited_groups_array_size)
2621                 return id;
2622
2623         /*
2624          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2625          * so we have to grow them.
2626          */
2627
2628         size = 2 * (id + 1);
2629         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2630                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2631         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2632                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2633
2634         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2635         err = memcg_update_all_caches(size);
2636         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2637
2638         if (err) {
2639                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, id);
2640                 return err;
2641         }
2642         return id;
2643 }
2644
2645 static void memcg_free_cache_id(int id)
2646 {
2647         ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, id);
2648 }
2649
2650 /*
2651  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
2652  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
2653  * calling this.
2654  */
2655 void memcg_update_array_size(int num)
2656 {
2657         memcg_limited_groups_array_size = num;
2658 }
2659
2660 static void memcg_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
2661                                  struct kmem_cache *root_cache)
2662 {
2663         static char memcg_name_buf[NAME_MAX + 1]; /* protected by
2664                                                      memcg_slab_mutex */
2665         struct kmem_cache *cachep;
2666         int id;
2667
2668         lockdep_assert_held(&memcg_slab_mutex);
2669
2670         id = memcg_cache_id(memcg);
2671
2672         /*
2673          * Since per-memcg caches are created asynchronously on first
2674          * allocation (see memcg_kmem_get_cache()), several threads can try to
2675          * create the same cache, but only one of them may succeed.
2676          */
2677         if (cache_from_memcg_idx(root_cache, id))
2678                 return;
2679
2680         cgroup_name(memcg->css.cgroup, memcg_name_buf, NAME_MAX + 1);
2681         cachep = memcg_create_kmem_cache(memcg, root_cache, memcg_name_buf);
2682         /*
2683          * If we could not create a memcg cache, do not complain, because
2684          * that's not critical at all as we can always proceed with the root
2685          * cache.
2686          */
2687         if (!cachep)
2688                 return;
2689
2690         css_get(&memcg->css);
2691         list_add(&cachep->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
2692
2693         /*
2694          * Since readers won't lock (see cache_from_memcg_idx()), we need a
2695          * barrier here to ensure nobody will see the kmem_cache partially
2696          * initialized.
2697          */
2698         smp_wmb();
2699
2700         BUG_ON(root_cache->memcg_params->memcg_caches[id]);
2701         root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] = cachep;
2702 }
2703
2704 static void memcg_unregister_cache(struct kmem_cache *cachep)
2705 {
2706         struct kmem_cache *root_cache;
2707         struct mem_cgroup *memcg;
2708         int id;
2709
2710         lockdep_assert_held(&memcg_slab_mutex);
2711
2712         BUG_ON(is_root_cache(cachep));
2713
2714         root_cache = cachep->memcg_params->root_cache;
2715         memcg = cachep->memcg_params->memcg;
2716         id = memcg_cache_id(memcg);
2717
2718         BUG_ON(root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] != cachep);
2719         root_cache->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
2720
2721         list_del(&cachep->memcg_params->list);
2722
2723         kmem_cache_destroy(cachep);
2724
2725         /* drop the reference taken in memcg_register_cache */
2726         css_put(&memcg->css);
2727 }
2728
2729 /*
2730  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
2731  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
2732  * enqueing new caches to be created.
2733  *
2734  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
2735  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
2736  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
2737  * objects during debug.
2738  *
2739  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
2740  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
2741  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
2742  * cache again, failing at the same point.
2743  *
2744  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
2745  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
2746  * inside the following two functions.
2747  */
2748 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
2749 {
2750         VM_BUG_ON(!current->mm);
2751         current->memcg_kmem_skip_account++;
2752 }
2753
2754 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
2755 {
2756         VM_BUG_ON(!current->mm);
2757         current->memcg_kmem_skip_account--;
2758 }
2759
2760 int __memcg_cleanup_cache_params(struct kmem_cache *s)
2761 {
2762         struct kmem_cache *c;
2763         int i, failed = 0;
2764
2765         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2766         for_each_memcg_cache_index(i) {
2767                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
2768                 if (!c)
2769                         continue;
2770
2771                 memcg_unregister_cache(c);
2772
2773                 if (cache_from_memcg_idx(s, i))
2774                         failed++;
2775         }
2776         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2777         return failed;
2778 }
2779
2780 static void memcg_unregister_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
2781 {
2782         struct kmem_cache *cachep;
2783         struct memcg_cache_params *params, *tmp;
2784
2785         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
2786                 return;
2787
2788         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2789         list_for_each_entry_safe(params, tmp, &memcg->memcg_slab_caches, list) {
2790                 cachep = memcg_params_to_cache(params);
2791                 kmem_cache_shrink(cachep);
2792                 if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) == 0)
2793                         memcg_unregister_cache(cachep);
2794         }
2795         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2796 }
2797
2798 struct memcg_register_cache_work {
2799         struct mem_cgroup *memcg;
2800         struct kmem_cache *cachep;
2801         struct work_struct work;
2802 };
2803
2804 static void memcg_register_cache_func(struct work_struct *w)
2805 {
2806         struct memcg_register_cache_work *cw =
2807                 container_of(w, struct memcg_register_cache_work, work);
2808         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2809         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2810
2811         mutex_lock(&memcg_slab_mutex);
2812         memcg_register_cache(memcg, cachep);
2813         mutex_unlock(&memcg_slab_mutex);
2814
2815         css_put(&memcg->css);
2816         kfree(cw);
2817 }
2818
2819 /*
2820  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2821  */
2822 static void __memcg_schedule_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
2823                                             struct kmem_cache *cachep)
2824 {
2825         struct memcg_register_cache_work *cw;
2826
2827         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2828         if (cw == NULL) {
2829                 css_put(&memcg->css);
2830                 return;
2831         }
2832
2833         cw->memcg = memcg;
2834         cw->cachep = cachep;
2835
2836         INIT_WORK(&cw->work, memcg_register_cache_func);
2837         schedule_work(&cw->work);
2838 }
2839
2840 static void memcg_schedule_register_cache(struct mem_cgroup *memcg,
2841                                           struct kmem_cache *cachep)
2842 {
2843         /*
2844          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2845          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2846          * in __memcg_schedule_register_cache will recurse.
2847          *
2848          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2849          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2850          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2851          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2852          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2853          */
2854         memcg_stop_kmem_account();
2855         __memcg_schedule_register_cache(memcg, cachep);
2856         memcg_resume_kmem_account();
2857 }
2858
2859 int __memcg_charge_slab(struct kmem_cache *cachep, gfp_t gfp, int order)
2860 {
2861         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2862         int res;
2863
2864         res = memcg_charge_kmem(cachep->memcg_params->memcg, gfp, nr_pages);
2865         if (!res)
2866                 atomic_add(nr_pages, &cachep->memcg_params->nr_pages);
2867         return res;
2868 }
2869
2870 void __memcg_uncharge_slab(struct kmem_cache *cachep, int order)
2871 {
2872         unsigned int nr_pages = 1 << order;
2873
2874         memcg_uncharge_kmem(cachep->memcg_params->memcg, nr_pages);
2875         atomic_sub(nr_pages, &cachep->memcg_params->nr_pages);
2876 }
2877
2878 /*
2879  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2880  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2881  *
2882  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
2883  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
2884  * in a workqueue.
2885  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
2886  * the original cache.
2887  *
2888  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
2889  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
2890  */
2891 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep,
2892                                           gfp_t gfp)
2893 {
2894         struct mem_cgroup *memcg;
2895         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2896
2897         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params);
2898         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params->is_root_cache);
2899
2900         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
2901                 return cachep;
2902
2903         rcu_read_lock();
2904         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(current->mm->owner));
2905
2906         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
2907                 goto out;
2908
2909         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(memcg));
2910         if (likely(memcg_cachep)) {
2911                 cachep = memcg_cachep;
2912                 goto out;
2913         }
2914
2915         /* The corresponding put will be done in the workqueue. */
2916         if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2917                 goto out;
2918         rcu_read_unlock();
2919
2920         /*
2921          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2922          * context), we could be be predictable and return right away.
2923          * This would guarantee that the allocation being performed
2924          * already belongs in the new cache.
2925          *
2926          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2927          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2928          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2929          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2930          * defer everything.
2931          */
2932         memcg_schedule_register_cache(memcg, cachep);
2933         return cachep;
2934 out:
2935         rcu_read_unlock();
2936         return cachep;
2937 }
2938
2939 /*
2940  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
2941  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
2942  * need a further commit step to do the final arrangements.
2943  *
2944  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
2945  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
2946  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
2947  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
2948  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
2949  * the compiled-out case as well.
2950  *
2951  * Returning true means the allocation is possible.
2952  */
2953 bool
2954 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
2955 {
2956         struct mem_cgroup *memcg;
2957         int ret;
2958
2959         *_memcg = NULL;
2960
2961         /*
2962          * Disabling accounting is only relevant for some specific memcg
2963          * internal allocations. Therefore we would initially not have such
2964          * check here, since direct calls to the page allocator that are
2965          * accounted to kmemcg (alloc_kmem_pages and friends) only happen
2966          * outside memcg core. We are mostly concerned with cache allocations,
2967          * and by having this test at memcg_kmem_get_cache, we are already able
2968          * to relay the allocation to the root cache and bypass the memcg cache
2969          * altogether.
2970          *
2971          * There is one exception, though: the SLUB allocator does not create
2972          * large order caches, but rather service large kmallocs directly from
2973          * the page allocator. Therefore, the following sequence when backed by
2974          * the SLUB allocator:
2975          *
2976          *      memcg_stop_kmem_account();
2977          *      kmalloc(<large_number>)
2978          *      memcg_resume_kmem_account();
2979          *
2980          * would effectively ignore the fact that we should skip accounting,
2981          * since it will drive us directly to this function without passing
2982          * through the cache selector memcg_kmem_get_cache. Such large
2983          * allocations are extremely rare but can happen, for instance, for the
2984          * cache arrays. We bring this test here.
2985          */
2986         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
2987                 return true;
2988
2989         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2990
2991         if (!memcg_kmem_is_active(memcg)) {
2992                 css_put(&memcg->css);
2993                 return true;
2994         }
2995
2996         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, 1 << order);
2997         if (!ret)
2998                 *_memcg = memcg;
2999
3000         css_put(&memcg->css);
3001         return (ret == 0);
3002 }
3003
3004 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
3005                               int order)
3006 {
3007         struct page_cgroup *pc;
3008
3009         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3010
3011         /* The page allocation failed. Revert */
3012         if (!page) {
3013                 memcg_uncharge_kmem(memcg, 1 << order);
3014                 return;
3015         }
3016         pc = lookup_page_cgroup(page);
3017         pc->mem_cgroup = memcg;
3018 }
3019
3020 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
3021 {
3022         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
3023         struct mem_cgroup *memcg = pc->mem_cgroup;
3024
3025         if (!memcg)
3026                 return;
3027
3028         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3029
3030         memcg_uncharge_kmem(memcg, 1 << order);
3031         pc->mem_cgroup = NULL;
3032 }
3033 #else
3034 static inline void memcg_unregister_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3035 {
3036 }
3037 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3038
3039 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3040
3041 /*
3042  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3043  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
3044  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
3045  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
3046  */
3047 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3048 {
3049         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(head);
3050         int i;
3051
3052         if (mem_cgroup_disabled())
3053                 return;
3054
3055         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
3056                 pc[i].mem_cgroup = pc[0].mem_cgroup;
3057
3058         __this_cpu_sub(pc[0].mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
3059                        HPAGE_PMD_NR);
3060 }
3061 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3062
3063 /**
3064  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
3065  * @page: the page
3066  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
3067  * @pc: page_cgroup of the page.
3068  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
3069  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
3070  *
3071  * The caller must confirm following.
3072  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
3073  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
3074  *
3075  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
3076  * from old cgroup.
3077  */
3078 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
3079                                    unsigned int nr_pages,
3080                                    struct page_cgroup *pc,
3081                                    struct mem_cgroup *from,
3082                                    struct mem_cgroup *to)
3083 {
3084         unsigned long flags;
3085         int ret;
3086
3087         VM_BUG_ON(from == to);
3088         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
3089         /*
3090          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
3091          * will not handle this page. But page splitting can happen.
3092          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
3093          * hold it.
3094          */
3095         ret = -EBUSY;
3096         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
3097                 goto out;
3098
3099         /*
3100          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at pc->mem_cgroup
3101          * of its source page while we change it: page migration takes
3102          * both pages off the LRU, but page cache replacement doesn't.
3103          */
3104         if (!trylock_page(page))
3105                 goto out;
3106
3107         ret = -EINVAL;
3108         if (pc->mem_cgroup != from)
3109                 goto out_unlock;
3110
3111         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
3112
3113         if (!PageAnon(page) && page_mapped(page)) {
3114                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3115                                nr_pages);
3116                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3117                                nr_pages);
3118         }
3119
3120         if (PageWriteback(page)) {
3121                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3122                                nr_pages);
3123                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3124                                nr_pages);
3125         }
3126
3127         /*
3128          * It is safe to change pc->mem_cgroup here because the page
3129          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
3130          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
3131          */
3132
3133         /* caller should have done css_get */
3134         pc->mem_cgroup = to;
3135         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
3136
3137         ret = 0;
3138
3139         local_irq_disable();
3140         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, nr_pages);
3141         memcg_check_events(to, page);
3142         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, -nr_pages);
3143         memcg_check_events(from, page);
3144         local_irq_enable();
3145 out_unlock:
3146         unlock_page(page);
3147 out:
3148         return ret;
3149 }
3150
3151 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
3152 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
3153                                          bool charge)
3154 {
3155         int val = (charge) ? 1 : -1;
3156         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
3157 }
3158
3159 /**
3160  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3161  * @entry: swap entry to be moved
3162  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3163  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3164  *
3165  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3166  * as the mem_cgroup's id of @from.
3167  *
3168  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3169  *
3170  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
3171  * both res and memsw, and called css_get().
3172  */
3173 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3174                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3175 {
3176         unsigned short old_id, new_id;
3177
3178         old_id = mem_cgroup_id(from);
3179         new_id = mem_cgroup_id(to);
3180
3181         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3182                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3183                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3184                 /*
3185                  * This function is only called from task migration context now.
3186                  * It postpones page_counter and refcount handling till the end
3187                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3188                  * improvement. But we cannot postpone css_get(to)  because if
3189                  * the process that has been moved to @to does swap-in, the
3190                  * refcount of @to might be decreased to 0.
3191                  *
3192                  * We are in attach() phase, so the cgroup is guaranteed to be
3193                  * alive, so we can just call css_get().
3194                  */
3195                 css_get(&to->css);
3196                 return 0;
3197         }
3198         return -EINVAL;
3199 }
3200 #else
3201 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3202                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
3203 {
3204         return -EINVAL;
3205 }
3206 #endif
3207
3208 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3209 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3210 {
3211         struct page_cgroup *pc;
3212
3213         pc = lookup_page_cgroup(page);
3214         /*
3215          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
3216          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
3217          * or when mem_cgroup_disabled().
3218          */
3219         if (likely(pc) && pc->mem_cgroup)
3220                 return pc;
3221         return NULL;
3222 }
3223
3224 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3225 {
3226         if (mem_cgroup_disabled())
3227                 return false;
3228
3229         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3230 }
3231
3232 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3233 {
3234         struct page_cgroup *pc;
3235
3236         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3237         if (pc)
3238                 pr_alert("pc:%p pc->mem_cgroup:%p\n", pc, pc->mem_cgroup);
3239 }
3240 #endif
3241
3242 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
3243
3244 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3245                                    unsigned long limit)
3246 {
3247         unsigned long curusage;
3248         unsigned long oldusage;
3249         bool enlarge = false;
3250         int retry_count;
3251         int ret;
3252
3253         /*
3254          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3255          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3256          * of # of children which we should visit in this loop.
3257          */
3258         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
3259                       mem_cgroup_count_children(memcg);
3260
3261         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
3262
3263         do {
3264                 if (signal_pending(current)) {
3265                         ret = -EINTR;
3266                         break;
3267                 }
3268
3269                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3270                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
3271                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3272                         ret = -EINVAL;
3273                         break;
3274                 }
3275                 if (limit > memcg->memory.limit)
3276                         enlarge = true;
3277                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
3278                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3279
3280                 if (!ret)
3281                         break;
3282
3283                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
3284
3285                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
3286                 /* Usage is reduced ? */
3287                 if (curusage >= oldusage)
3288                         retry_count--;
3289                 else
3290                         oldusage = curusage;
3291         } while (retry_count);
3292
3293         if (!ret && enlarge)
3294                 memcg_oom_recover(memcg);
3295
3296         return ret;
3297 }
3298
3299 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3300                                          unsigned long limit)
3301 {
3302         unsigned long curusage;
3303         unsigned long oldusage;
3304         bool enlarge = false;
3305         int retry_count;
3306         int ret;
3307
3308         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3309         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
3310                       mem_cgroup_count_children(memcg);
3311
3312         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
3313
3314         do {
3315                 if (signal_pending(current)) {
3316                         ret = -EINTR;
3317                         break;
3318                 }
3319
3320                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3321                 if (limit < memcg->memory.limit) {
3322                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3323                         ret = -EINVAL;
3324                         break;
3325                 }
3326                 if (limit > memcg->memsw.limit)
3327                         enlarge = true;
3328                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
3329                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3330
3331                 if (!ret)
3332                         break;
3333
3334                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
3335
3336                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
3337                 /* Usage is reduced ? */
3338                 if (curusage >= oldusage)
3339                         retry_count--;
3340                 else
3341                         oldusage = curusage;
3342         } while (retry_count);
3343
3344         if (!ret && enlarge)
3345                 memcg_oom_recover(memcg);
3346
3347         return ret;
3348 }
3349
3350 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3351                                             gfp_t gfp_mask,
3352                                             unsigned long *total_scanned)
3353 {
3354         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3355         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3356         unsigned long reclaimed;
3357         int loop = 0;
3358         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3359         unsigned long excess;
3360         unsigned long nr_scanned;
3361
3362         if (order > 0)
3363                 return 0;
3364
3365         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3366         /*
3367          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3368          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3369          * pressure
3370          */
3371         do {
3372                 if (next_mz)
3373                         mz = next_mz;
3374                 else
3375                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3376                 if (!mz)
3377                         break;
3378
3379                 nr_scanned = 0;
3380                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
3381                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3382                 nr_reclaimed += reclaimed;
3383                 *total_scanned += nr_scanned;
3384                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
3385                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
3386
3387                 /*
3388                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3389                  * it is time to move on to the next cgroup
3390                  */
3391                 next_mz = NULL;
3392                 if (!reclaimed)
3393                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3394
3395                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
3396                 /*
3397                  * One school of thought says that we should not add
3398                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3399                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3400                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3401                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3402                  * term TODO.
3403                  */
3404                 /* If excess == 0, no tree ops */
3405                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
3406                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3407                 css_put(&mz->memcg->css);
3408                 loop++;
3409                 /*
3410                  * Could not reclaim anything and there are no more
3411                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3412                  * reclaiming anything.
3413                  */
3414                 if (!nr_reclaimed &&
3415                         (next_mz == NULL ||
3416                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3417                         break;
3418         } while (!nr_reclaimed);
3419         if (next_mz)
3420                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3421         return nr_reclaimed;
3422 }
3423
3424 /*
3425  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3426  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3427  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3428  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3429  */
3430 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3431 {
3432         bool ret;
3433
3434         /*
3435          * The lock does not prevent addition or deletion of children, but
3436          * it prevents a new child from being initialized based on this
3437          * parent in css_online(), so it's enough to decide whether
3438          * hierarchically inherited attributes can still be changed or not.
3439          */
3440         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
3441
3442         rcu_read_lock();
3443         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3444         rcu_read_unlock();
3445         return ret;
3446 }
3447
3448 /*
3449  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
3450  * the rest to the parent.
3451  *
3452  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3453  */
3454 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3455 {
3456         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3457
3458         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3459         lru_add_drain_all();
3460         /* try to free all pages in this cgroup */
3461         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3462                 int progress;
3463
3464                 if (signal_pending(current))
3465                         return -EINTR;
3466
3467                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3468                                                         GFP_KERNEL, true);
3469                 if (!progress) {
3470                         nr_retries--;
3471                         /* maybe some writeback is necessary */
3472                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3473                 }
3474
3475         }
3476
3477         return 0;
3478 }
3479
3480 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3481                                             char *buf, size_t nbytes,
3482                                             loff_t off)
3483 {
3484         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3485
3486         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3487                 return -EINVAL;
3488         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3489 }
3490
3491 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3492                                      struct cftype *cft)
3493 {
3494         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3495 }
3496
3497 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3498                                       struct cftype *cft, u64 val)
3499 {
3500         int retval = 0;
3501         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3502         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3503
3504         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
3505
3506         if (memcg->use_hierarchy == val)
3507                 goto out;
3508
3509         /*
3510          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3511          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3512          * occur, provided the current cgroup has no children.
3513          *
3514          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3515          * set if there are no children.
3516          */
3517         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3518                                 (val == 1 || val == 0)) {
3519                 if (!memcg_has_children(memcg))
3520                         memcg->use_hierarchy = val;
3521                 else
3522                         retval = -EBUSY;
3523         } else
3524                 retval = -EINVAL;
3525
3526 out:
3527         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
3528
3529         return retval;
3530 }
3531
3532 static unsigned long tree_stat(struct mem_cgroup *memcg,
3533                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3534 {
3535         struct mem_cgroup *iter;
3536         long val = 0;
3537
3538         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3539         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3540                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3541
3542         if (val < 0) /* race ? */
3543                 val = 0;
3544         return val;
3545 }
3546
3547 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3548 {
3549         u64 val;
3550
3551         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3552                 val = tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3553                 val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3554                 if (swap)
3555                         val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
3556         } else {
3557                 if (!swap)
3558                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3559                 else
3560                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3561         }
3562         return val << PAGE_SHIFT;
3563 }
3564
3565 enum {
3566         RES_USAGE,
3567         RES_LIMIT,
3568         RES_MAX_USAGE,
3569         RES_FAILCNT,
3570         RES_SOFT_LIMIT,
3571 };
3572
3573 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3574                                struct cftype *cft)
3575 {
3576         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3577         struct page_counter *counter;
3578
3579         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3580         case _MEM:
3581                 counter = &memcg->memory;
3582                 break;
3583         case _MEMSWAP:
3584                 counter = &memcg->memsw;
3585                 break;
3586         case _KMEM:
3587                 counter = &memcg->kmem;
3588                 break;
3589         default:
3590                 BUG();
3591         }
3592
3593         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3594         case RES_USAGE:
3595                 if (counter == &memcg->memory)
3596                         return mem_cgroup_usage(memcg, false);
3597                 if (counter == &memcg->memsw)
3598                         return mem_cgroup_usage(memcg, true);
3599                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3600         case RES_LIMIT:
3601                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
3602         case RES_MAX_USAGE:
3603                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3604         case RES_FAILCNT:
3605                 return counter->failcnt;
3606         case RES_SOFT_LIMIT:
3607                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3608         default:
3609                 BUG();
3610         }
3611 }
3612
3613 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3614 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
3615                                unsigned long nr_pages)
3616 {
3617         int err = 0;
3618         int memcg_id;
3619
3620         if (memcg_kmem_is_active(memcg))
3621                 return 0;
3622
3623         /*
3624          * We are going to allocate memory for data shared by all memory
3625          * cgroups so let's stop accounting here.
3626          */
3627         memcg_stop_kmem_account();
3628
3629         /*
3630          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
3631          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
3632          * already joined.
3633          *
3634          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
3635          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
3636          * place, which makes the value quite meaningless.
3637          *
3638          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
3639          * of course permitted.
3640          */
3641         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
3642         if (cgroup_has_tasks(memcg->css.cgroup) ||
3643             (memcg->use_hierarchy && memcg_has_children(memcg)))
3644                 err = -EBUSY;
3645         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
3646         if (err)
3647                 goto out;
3648
3649         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3650         if (memcg_id < 0) {
3651                 err = memcg_id;
3652                 goto out;
3653         }
3654
3655         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3656         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
3657
3658         /*
3659          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got the
3660          * active bit set yet, so this should succeed.
3661          */
3662         err = page_counter_limit(&memcg->kmem, nr_pages);
3663         VM_BUG_ON(err);
3664
3665         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3666         /*
3667          * Setting the active bit after enabling static branching will
3668          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3669          * patched.
3670          */
3671         memcg_kmem_set_active(memcg);
3672 out:
3673         memcg_resume_kmem_account();
3674         return err;
3675 }
3676
3677 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3678                                    unsigned long limit)
3679 {
3680         int ret;
3681
3682         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3683         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3684                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, limit);
3685         else
3686                 ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
3687         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3688         return ret;
3689 }
3690
3691 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3692 {
3693         int ret = 0;
3694         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3695
3696         if (!parent)
3697                 return 0;
3698
3699         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3700         /*
3701          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
3702          * after this point, because it has at least one child already.
3703          */
3704         if (memcg_kmem_is_active(parent))
3705                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
3706         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3707         return ret;
3708 }
3709 #else
3710 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3711                                    unsigned long limit)
3712 {
3713         return -EINVAL;
3714 }
3715 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3716
3717 /*
3718  * The user of this function is...
3719  * RES_LIMIT.
3720  */
3721 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3722                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3723 {
3724         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3725         unsigned long nr_pages;
3726         int ret;
3727
3728         buf = strstrip(buf);
3729         ret = page_counter_memparse(buf, &nr_pages);
3730         if (ret)
3731                 return ret;
3732
3733         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3734         case RES_LIMIT:
3735                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3736                         ret = -EINVAL;
3737                         break;
3738                 }
3739                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3740                 case _MEM:
3741                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
3742                         break;
3743                 case _MEMSWAP:
3744                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
3745                         break;
3746                 case _KMEM:
3747                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3748                         break;
3749                 }
3750                 break;
3751         case RES_SOFT_LIMIT:
3752                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3753                 ret = 0;
3754                 break;
3755         }
3756         return ret ?: nbytes;
3757 }
3758
3759 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3760                                 size_t nbytes, loff_t off)
3761 {
3762         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3763         struct page_counter *counter;
3764
3765         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3766         case _MEM:
3767                 counter = &memcg->memory;
3768                 break;
3769         case _MEMSWAP:
3770                 counter = &memcg->memsw;
3771                 break;
3772         case _KMEM:
3773                 counter = &memcg->kmem;
3774                 break;
3775         default:
3776                 BUG();
3777         }
3778
3779         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3780         case RES_MAX_USAGE:
3781                 page_counter_reset_watermark(counter);
3782                 break;
3783         case RES_FAILCNT:
3784                 counter->failcnt = 0;
3785                 break;
3786         default:
3787                 BUG();
3788         }
3789
3790         return nbytes;
3791 }
3792
3793 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3794                                         struct cftype *cft)
3795 {
3796         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3797 }
3798
3799 #ifdef CONFIG_MMU
3800 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3801                                         struct cftype *cft, u64 val)
3802 {
3803         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3804
3805         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
3806                 return -EINVAL;
3807
3808         /*
3809          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3810          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3811          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3812          * affect task migrations starting after the change.
3813          */
3814         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3815         return 0;
3816 }
3817 #else
3818 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3819                                         struct cftype *cft, u64 val)
3820 {
3821         return -ENOSYS;
3822 }
3823 #endif
3824
3825 #ifdef CONFIG_NUMA
3826 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3827 {
3828         struct numa_stat {
3829                 const char *name;
3830                 unsigned int lru_mask;
3831         };
3832
3833         static const struct numa_stat stats[] = {
3834                 { "total", LRU_ALL },
3835                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3836                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3837                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3838         };
3839         const struct numa_stat *stat;
3840         int nid;
3841         unsigned long nr;
3842         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3843
3844         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3845                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3846                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3847                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3848                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3849                                                           stat->lru_mask);
3850                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3851                 }
3852                 seq_putc(m, '\n');
3853         }
3854
3855         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3856                 struct mem_cgroup *iter;
3857
3858                 nr = 0;
3859                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3860                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3861                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3862                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3863                         nr = 0;
3864                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3865                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3866                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3867                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3868                 }
3869                 seq_putc(m, '\n');
3870         }
3871
3872         return 0;
3873 }
3874 #endif /* CONFIG_NUMA */
3875
3876 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
3877 {
3878         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3879 }
3880
3881 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3882 {
3883         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3884         unsigned long memory, memsw;
3885         struct mem_cgroup *mi;
3886         unsigned int i;
3887
3888         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3889                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3890                         continue;
3891                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3892                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3893         }
3894
3895         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3896                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3897                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3898
3899         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3900                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3901                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3902
3903         /* Hierarchical information */
3904         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3905         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3906                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3907                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3908         }
3909         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3910                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3911         if (do_swap_account)
3912                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3913                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3914
3915         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3916                 long long val = 0;
3917
3918                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3919                         continue;
3920                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3921                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3922                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3923         }
3924
3925         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3926                 unsigned long long val = 0;
3927
3928                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3929                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3930                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3931                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3932         }
3933
3934         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3935                 unsigned long long val = 0;
3936
3937                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3938                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3939                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3940         }
3941
3942 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3943         {
3944                 int nid, zid;
3945                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3946                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3947                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3948                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3949
3950                 for_each_online_node(nid)
3951                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3952                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
3953                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3954
3955                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3956                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3957                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3958                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3959                         }
3960                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3961                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3962                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3963                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3964         }
3965 #endif
3966
3967         return 0;
3968 }
3969
3970 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3971                                       struct cftype *cft)
3972 {
3973         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3974
3975         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3976 }
3977
3978 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3979                                        struct cftype *cft, u64 val)
3980 {
3981         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3982
3983         if (val > 100)
3984                 return -EINVAL;
3985
3986         if (css->parent)
3987                 memcg->swappiness = val;
3988         else
3989                 vm_swappiness = val;
3990
3991         return 0;
3992 }
3993
3994 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3995 {
3996         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3997         unsigned long usage;
3998         int i;
3999
4000         rcu_read_lock();
4001         if (!swap)
4002                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4003         else
4004                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4005
4006         if (!t)
4007                 goto unlock;
4008
4009         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4010
4011         /*
4012          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
4013          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4014          * call of __mem_cgroup_threshold().
4015          */
4016         i = t->current_threshold;
4017
4018         /*
4019          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4020          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4021          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4022          * only one element of the array here.
4023          */
4024         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4025                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4026
4027         /* i = current_threshold + 1 */
4028         i++;
4029
4030         /*
4031          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4032          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4033          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4034          * only one element of the array here.
4035          */
4036         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4037                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4038
4039         /* Update current_threshold */
4040         t->current_threshold = i - 1;
4041 unlock:
4042         rcu_read_unlock();
4043 }
4044
4045 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4046 {
4047         while (memcg) {
4048                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4049                 if (do_swap_account)
4050                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4051
4052                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4053         }
4054 }
4055
4056 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4057 {
4058         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4059         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4060
4061         if (_a->threshold > _b->threshold)
4062                 return 1;
4063
4064         if (_a->threshold < _b->threshold)
4065                 return -1;
4066
4067         return 0;
4068 }
4069
4070 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4071 {
4072         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4073
4074         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4075
4076         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4077                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4078
4079         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4080         return 0;
4081 }
4082
4083 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4084 {
4085         struct mem_cgroup *iter;
4086
4087         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4088                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4089 }
4090
4091 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4092         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
4093 {
4094         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4095         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4096         unsigned long threshold;
4097         unsigned long usage;
4098         int i, size, ret;
4099
4100         ret = page_counter_memparse(args, &threshold);
4101         if (ret)
4102                 return ret;
4103
4104         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4105
4106         if (type == _MEM) {
4107                 thresholds = &memcg->thresholds;
4108                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4109         } else if (type == _MEMSWAP) {
4110                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4111                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4112         } else
4113                 BUG();
4114
4115         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4116         if (thresholds->primary)
4117                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4118
4119         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4120
4121         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4122         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4123                         GFP_KERNEL);
4124         if (!new) {
4125                 ret = -ENOMEM;
4126                 goto unlock;
4127         }
4128         new->size = size;
4129
4130         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4131         if (thresholds->primary) {
4132                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4133                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4134         }
4135
4136         /* Add new threshold */
4137         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4138         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4139
4140         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4141         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4142                         compare_thresholds, NULL);
4143
4144         /* Find current threshold */
4145         new->current_threshold = -1;
4146         for (i = 0; i < size; i++) {
4147                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
4148                         /*
4149                          * new->current_threshold will not be used until
4150                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4151                          * it here.
4152                          */
4153                         ++new->current_threshold;
4154                 } else
4155                         break;
4156         }
4157
4158         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4159         kfree(thresholds->spare);
4160         thresholds->spare = thresholds->primary;
4161
4162         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4163
4164         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4165         synchronize_rcu();
4166
4167 unlock:
4168         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4169
4170         return ret;
4171 }
4172
4173 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4174         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4175 {
4176         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
4177 }
4178
4179 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4180         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4181 {
4182         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
4183 }
4184
4185 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4186         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
4187 {
4188         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4189         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4190         unsigned long usage;
4191         int i, j, size;
4192
4193         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4194
4195         if (type == _MEM) {
4196                 thresholds = &memcg->thresholds;
4197                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
4198         } else if (type == _MEMSWAP) {
4199                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4200                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
4201         } else
4202                 BUG();
4203
4204         if (!thresholds->primary)
4205                 goto unlock;
4206
4207         /* Check if a threshold crossed before removing */
4208         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4209
4210         /* Calculate new number of threshold */
4211         size = 0;
4212         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4213                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4214                         size++;
4215         }
4216
4217         new = thresholds->spare;
4218
4219         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4220         if (!size) {
4221                 kfree(new);
4222                 new = NULL;
4223                 goto swap_buffers;
4224         }
4225
4226         new->size = size;
4227
4228         /* Copy thresholds and find current threshold */
4229         new->current_threshold = -1;
4230         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4231                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4232                         continue;
4233
4234                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4235                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
4236                         /*
4237                          * new->current_threshold will not be used
4238                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4239                          * it here.
4240                          */
4241                         ++new->current_threshold;
4242                 }
4243                 j++;
4244         }
4245
4246 swap_buffers:
4247         /* Swap primary and spare array */
4248         thresholds->spare = thresholds->primary;
4249         /* If all events are unregistered, free the spare array */
4250         if (!new) {
4251                 kfree(thresholds->spare);
4252                 thresholds->spare = NULL;
4253         }
4254
4255         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4256
4257         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4258         synchronize_rcu();
4259 unlock:
4260         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4261 }
4262
4263 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4264         struct eventfd_ctx *eventfd)
4265 {
4266         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
4267 }
4268
4269 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4270         struct eventfd_ctx *eventfd)
4271 {
4272         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
4273 }
4274
4275 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
4276         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4277 {
4278         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4279
4280         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4281         if (!event)
4282                 return -ENOMEM;
4283
4284         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4285
4286         event->eventfd = eventfd;
4287         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4288
4289         /* already in OOM ? */
4290         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4291                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4292         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4293
4294         return 0;
4295 }
4296
4297 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
4298         struct eventfd_ctx *eventfd)
4299 {
4300         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4301
4302         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4303
4304         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4305                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4306                         list_del(&ev->list);
4307                         kfree(ev);
4308                 }
4309         }
4310
4311         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4312 }
4313
4314 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
4315 {
4316         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
4317
4318         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
4319         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
4320         return 0;
4321 }
4322
4323 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4324         struct cftype *cft, u64 val)
4325 {
4326         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4327
4328         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4329         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4330                 return -EINVAL;
4331
4332         memcg->oom_kill_disable = val;
4333         if (!val)
4334                 memcg_oom_recover(memcg);
4335
4336         return 0;
4337 }
4338
4339 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4340 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4341 {
4342         int ret;
4343
4344         memcg->kmemcg_id = -1;
4345         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
4346         if (ret)
4347                 return ret;
4348
4349         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
4350 }
4351
4352 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4353 {
4354         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
4355 }
4356 #else
4357 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
4358 {
4359         return 0;
4360 }
4361
4362 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4363 {
4364 }
4365 #endif
4366
4367 /*
4368  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4369  *
4370  * "cgroup.event_control" implementation.
4371  *
4372  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4373  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4374  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4375  *
4376  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4377  * possible.
4378  */
4379
4380 /*
4381  * Unregister event and free resources.
4382  *
4383  * Gets called from workqueue.
4384  */
4385 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4386 {
4387         struct mem_cgroup_event *event =
4388                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4389         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4390
4391         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4392
4393         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4394
4395         /* Notify userspace the event is going away. */
4396         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4397
4398         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4399         kfree(event);
4400         css_put(&memcg->css);
4401 }
4402
4403 /*
4404  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
4405  *
4406  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4407  */
4408 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
4409                             int sync, void *key)
4410 {
4411         struct mem_cgroup_event *event =
4412                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4413         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4414         unsigned long flags = (unsigned long)key;
4415
4416         if (flags & POLLHUP) {
4417                 /*
4418                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4419                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4420                  * for us.
4421                  *
4422                  * We can't race against event freeing since the other
4423                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4424                  * which we hold.
4425                  */
4426                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4427                 if (!list_empty(&event->list)) {
4428                         list_del_init(&event->list);
4429                         /*
4430                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4431                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4432                          */
4433                         schedule_work(&event->remove);
4434                 }
4435                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4436         }
4437
4438         return 0;
4439 }
4440
4441 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4442                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4443 {
4444         struct mem_cgroup_event *event =
4445                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4446
4447         event->wqh = wqh;
4448         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4449 }
4450
4451 /*
4452  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4453  *
4454  * Parse input and register new cgroup event handler.
4455  *
4456  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4457  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4458  */
4459 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4460                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4461 {
4462         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4463         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4464         struct mem_cgroup_event *event;
4465         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4466         unsigned int efd, cfd;
4467         struct fd efile;
4468         struct fd cfile;
4469         const char *name;
4470         char *endp;
4471         int ret;
4472
4473         buf = strstrip(buf);
4474
4475         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4476         if (*endp != ' ')
4477                 return -EINVAL;
4478         buf = endp + 1;
4479
4480         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4481         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4482                 return -EINVAL;
4483         buf = endp + 1;
4484
4485         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4486         if (!event)
4487                 return -ENOMEM;
4488
4489         event->memcg = memcg;
4490         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4491         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4492         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4493         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4494
4495         efile = fdget(efd);
4496         if (!efile.file) {
4497                 ret = -EBADF;
4498                 goto out_kfree;
4499         }
4500
4501         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4502         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4503                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4504                 goto out_put_efile;
4505         }
4506
4507         cfile = fdget(cfd);
4508         if (!cfile.file) {
4509                 ret = -EBADF;
4510                 goto out_put_eventfd;
4511         }
4512
4513         /* the process need read permission on control file */
4514         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4515         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4516         if (ret < 0)
4517                 goto out_put_cfile;
4518
4519         /*
4520          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4521          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4522          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4523          * is for compatibility anyway.
4524          *
4525          * DO NOT ADD NEW FILES.
4526          */
4527         name = cfile.file->f_dentry->d_name.name;
4528
4529         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4530                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4531                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4532         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4533                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4534                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4535         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4536                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4537                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4538         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4539                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4540                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4541         } else {
4542                 ret = -EINVAL;
4543                 goto out_put_cfile;
4544         }
4545
4546         /*
4547          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4548          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4549          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4550          */
4551         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_dentry->d_parent,
4552                                                &memory_cgrp_subsys);
4553         ret = -EINVAL;
4554         if (IS_ERR(cfile_css))
4555                 goto out_put_cfile;
4556         if (cfile_css != css) {
4557                 css_put(cfile_css);
4558                 goto out_put_cfile;
4559         }
4560
4561         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4562         if (ret)
4563                 goto out_put_css;
4564
4565         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
4566
4567         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4568         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4569         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4570
4571         fdput(cfile);
4572         fdput(efile);
4573
4574         return nbytes;
4575
4576 out_put_css:
4577         css_put(css);
4578 out_put_cfile:
4579         fdput(cfile);
4580 out_put_eventfd:
4581         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4582 out_put_efile:
4583         fdput(efile);
4584 out_kfree:
4585         kfree(event);
4586
4587         return ret;
4588 }
4589
4590 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
4591         {
4592                 .name = "usage_in_bytes",
4593                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4594                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4595         },
4596         {
4597                 .name = "max_usage_in_bytes",
4598                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4599                 .write = mem_cgroup_reset,
4600                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4601         },
4602         {
4603                 .name = "limit_in_bytes",
4604                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4605                 .write = mem_cgroup_write,
4606                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4607         },
4608         {
4609                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4610                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4611                 .write = mem_cgroup_write,
4612                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4613         },
4614         {
4615                 .name = "failcnt",
4616                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4617                 .write = mem_cgroup_reset,
4618                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4619         },
4620         {
4621                 .name = "stat",
4622                 .seq_show = memcg_stat_show,
4623         },
4624         {
4625                 .name = "force_empty",
4626                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4627         },
4628         {
4629                 .name = "use_hierarchy",
4630                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4631                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4632         },
4633         {
4634                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4635                 .write = memcg_write_event_control,
4636                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
4637                 .mode = S_IWUGO,
4638         },
4639         {
4640                 .name = "swappiness",
4641                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4642                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4643         },
4644         {
4645                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4646                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4647                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4648         },
4649         {
4650                 .name = "oom_control",
4651                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4652                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4653                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4654         },
4655         {
4656                 .name = "pressure_level",
4657         },
4658 #ifdef CONFIG_NUMA
4659         {
4660                 .name = "numa_stat",
4661                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4662         },
4663 #endif
4664 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4665         {
4666                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4667                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4668                 .write = mem_cgroup_write,
4669                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4670         },
4671         {
4672                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4673                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4674                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4675         },
4676         {
4677                 .name = "kmem.failcnt",
4678                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4679                 .write = mem_cgroup_reset,
4680                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4681         },
4682         {
4683                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4684                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4685                 .write = mem_cgroup_reset,
4686                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4687         },
4688 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4689         {
4690                 .name = "kmem.slabinfo",
4691                 .seq_start = slab_start,
4692                 .seq_next = slab_next,
4693                 .seq_stop = slab_stop,
4694                 .seq_show = memcg_slab_show,
4695         },
4696 #endif
4697 #endif
4698         { },    /* terminate */
4699 };
4700
4701 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4702 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
4703         {
4704                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
4705                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
4706                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4707         },
4708         {
4709                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
4710                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
4711                 .write = mem_cgroup_reset,
4712                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4713         },
4714         {
4715                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
4716                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
4717                 .write = mem_cgroup_write,
4718                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4719         },
4720         {
4721                 .name = "memsw.failcnt",
4722                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
4723                 .write = mem_cgroup_reset,
4724                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4725         },
4726         { },    /* terminate */
4727 };
4728 #endif
4729 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4730 {
4731         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4732         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4733         int zone, tmp = node;
4734         /*
4735          * This routine is called against possible nodes.
4736          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4737          *
4738          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4739          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4740          *       function.
4741          */
4742         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4743                 tmp = -1;
4744         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4745         if (!pn)
4746                 return 1;
4747
4748         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4749                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4750                 lruvec_init(&mz->lruvec);
4751                 mz->usage_in_excess = 0;
4752                 mz->on_tree = false;
4753                 mz->memcg = memcg;
4754         }
4755         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4756         return 0;
4757 }
4758
4759 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4760 {
4761         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4762 }
4763
4764 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4765 {
4766         struct mem_cgroup *memcg;
4767         size_t size;
4768
4769         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4770         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4771
4772         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4773         if (!memcg)
4774                 return NULL;
4775
4776         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4777         if (!memcg->stat)
4778                 goto out_free;
4779         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
4780         return memcg;
4781
4782 out_free:
4783         kfree(memcg);
4784         return NULL;
4785 }
4786
4787 /*
4788  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4789  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4790  *
4791  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4792  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4793  * it goes down to 0.
4794  *
4795  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4796  */
4797
4798 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4799 {
4800         int node;
4801
4802         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4803
4804         for_each_node(node)
4805                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4806
4807         free_percpu(memcg->stat);
4808
4809         /*
4810          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
4811          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
4812          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
4813          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
4814          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
4815          *
4816          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
4817          * to move this code around, and make sure it is outside
4818          * the cgroup_lock.
4819          */
4820         disarm_static_keys(memcg);
4821         kfree(memcg);
4822 }
4823
4824 /*
4825  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4826  */
4827 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
4828 {
4829         if (!memcg->memory.parent)
4830                 return NULL;
4831         return mem_cgroup_from_counter(memcg->memory.parent, memory);
4832 }
4833 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
4834
4835 static void __init mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
4836 {
4837         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
4838         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
4839         int tmp, node, zone;
4840
4841         for_each_node(node) {
4842                 tmp = node;
4843                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4844                         tmp = -1;
4845                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
4846                 BUG_ON(!rtpn);
4847
4848                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
4849
4850                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4851                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
4852                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
4853                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
4854                 }
4855         }
4856 }
4857
4858 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4859 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4860 {
4861         struct mem_cgroup *memcg;
4862         long error = -ENOMEM;
4863         int node;
4864
4865         memcg = mem_cgroup_alloc();
4866         if (!memcg)
4867                 return ERR_PTR(error);
4868
4869         for_each_node(node)
4870                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4871                         goto free_out;
4872
4873         /* root ? */
4874         if (parent_css == NULL) {
4875                 root_mem_cgroup = memcg;
4876                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4877                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4878                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4879         }
4880
4881         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4882         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4883         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4884         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4885         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4886         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4887         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4888         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4889
4890         return &memcg->css;
4891
4892 free_out:
4893         __mem_cgroup_free(memcg);
4894         return ERR_PTR(error);
4895 }
4896
4897 static int
4898 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4899 {
4900         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4901         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css->parent);
4902         int ret;
4903
4904         if (css->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
4905                 return -ENOSPC;
4906
4907         if (!parent)
4908                 return 0;
4909
4910         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4911
4912         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4913         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4914         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4915
4916         if (parent->use_hierarchy) {
4917                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4918                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4919                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4920
4921                 /*
4922                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
4923                  * core guarantees its existence.
4924                  */
4925         } else {
4926                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4927                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4928                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4929                 /*
4930                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4931                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4932                  * unfortunate state in our controller.
4933                  */
4934                 if (parent != root_mem_cgroup)
4935                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4936         }
4937         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4938
4939         ret = memcg_init_kmem(memcg, &memory_cgrp_subsys);
4940         if (ret)
4941                 return ret;
4942
4943         /*
4944          * Make sure the memcg is initialized: mem_cgroup_iter()
4945          * orders reading memcg->initialized against its callers
4946          * reading the memcg members.
4947          */
4948         smp_store_release(&memcg->initialized, 1);
4949
4950         return 0;
4951 }
4952
4953 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4954 {
4955         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4956         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4957
4958         /*
4959          * Unregister events and notify userspace.
4960          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4961          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4962          */
4963         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4964         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4965                 list_del_init(&event->list);
4966                 schedule_work(&event->remove);
4967         }
4968         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4969
4970         memcg_unregister_all_caches(memcg);
4971         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4972 }
4973
4974 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4975 {
4976         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4977
4978         memcg_destroy_kmem(memcg);
4979         __mem_cgroup_free(memcg);
4980 }
4981
4982 /**
4983  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4984  * @css: the target css
4985  *
4986  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4987  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4988  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4989  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4990  * made visible again.
4991  *
4992  * The current implementation only resets the essential configurations.
4993  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4994  */
4995 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4996 {
4997         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4998
4999         mem_cgroup_resize_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
5000         mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
5001         memcg_update_kmem_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
5002         memcg->soft_limit = 0;
5003 }
5004
5005 #ifdef CONFIG_MMU
5006 /* Handlers for move charge at task migration. */
5007 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5008 {
5009         int ret;
5010
5011         /* Try a single bulk charge without reclaim first */
5012         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_WAIT, count);
5013         if (!ret) {
5014                 mc.precharge += count;
5015                 return ret;
5016         }
5017         if (ret == -EINTR) {
5018                 cancel_charge(root_mem_cgroup, count);
5019                 return ret;
5020         }
5021
5022         /* Try charges one by one with reclaim */
5023         while (count--) {
5024                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
5025                 /*
5026                  * In case of failure, any residual charges against
5027                  * mc.to will be dropped by mem_cgroup_clear_mc()
5028                  * later on.  However, cancel any charges that are
5029                  * bypassed to root right away or they'll be lost.
5030                  */
5031                 if (ret == -EINTR)
5032                         cancel_charge(root_mem_cgroup, 1);
5033                 if (ret)
5034                         return ret;
5035                 mc.precharge++;
5036                 cond_resched();
5037         }
5038         return 0;
5039 }
5040
5041 /**
5042  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
5043  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5044  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5045  * @ptent: the pte to be checked
5046  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5047  *
5048  * Returns
5049  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5050  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5051  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5052  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5053  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5054  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5055  *     in target->ent.
5056  *
5057  * Called with pte lock held.
5058  */
5059 union mc_target {
5060         struct page     *page;
5061         swp_entry_t     ent;
5062 };
5063
5064 enum mc_target_type {
5065         MC_TARGET_NONE = 0,
5066         MC_TARGET_PAGE,
5067         MC_TARGET_SWAP,
5068 };
5069
5070 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5071                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5072 {
5073         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5074
5075         if (!page || !page_mapped(page))
5076                 return NULL;
5077         if (PageAnon(page)) {
5078                 /* we don't move shared anon */
5079                 if (!move_anon())
5080                         return NULL;
5081         } else if (!move_file())
5082                 /* we ignore mapcount for file pages */
5083                 return NULL;
5084         if (!get_page_unless_zero(page))
5085                 return NULL;
5086
5087         return page;
5088 }
5089
5090 #ifdef CONFIG_SWAP
5091 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5092                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5093 {
5094         struct page *page = NULL;
5095         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5096
5097         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
5098                 return NULL;
5099         /*
5100          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
5101          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
5102          */
5103         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
5104         if (do_swap_account)
5105                 entry->val = ent.val;
5106
5107         return page;
5108 }
5109 #else
5110 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5111                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5112 {
5113         return NULL;
5114 }
5115 #endif
5116
5117 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5118                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5119 {
5120         struct page *page = NULL;
5121         struct address_space *mapping;
5122         pgoff_t pgoff;
5123
5124         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5125                 return NULL;
5126         if (!move_file())
5127                 return NULL;
5128
5129         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5130         if (pte_none(ptent))
5131                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5132         else /* pte_file(ptent) is true */
5133                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
5134
5135         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5136 #ifdef CONFIG_SWAP
5137         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5138         if (shmem_mapping(mapping)) {
5139                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
5140                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
5141                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
5142                         if (do_swap_account)
5143                                 *entry = swp;
5144                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
5145                 }
5146         } else
5147                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
5148 #else
5149         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5150 #endif
5151         return page;
5152 }
5153
5154 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
5155                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5156 {
5157         struct page *page = NULL;
5158         struct page_cgroup *pc;
5159         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5160         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5161
5162         if (pte_present(ptent))
5163                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5164         else if (is_swap_pte(ptent))
5165                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5166         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
5167                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5168
5169         if (!page && !ent.val)
5170                 return ret;
5171         if (page) {
5172                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5173                 /*
5174                  * Do only loose check w/o serialization.
5175                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or
5176                  * not under LRU exclusion.
5177                  */
5178                 if (pc->mem_cgroup == mc.from) {
5179                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5180                         if (target)
5181                                 target->page = page;
5182                 }
5183                 if (!ret || !target)
5184                         put_page(page);
5185         }
5186         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
5187         if (ent.val && !ret &&
5188             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5189                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5190                 if (target)
5191                         target->ent = ent;
5192         }
5193         return ret;
5194 }
5195
5196 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
5197 /*
5198  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
5199  * support them for now.
5200  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
5201  */
5202 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5203                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5204 {
5205         struct page *page = NULL;
5206         struct page_cgroup *pc;
5207         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
5208
5209         page = pmd_page(pmd);
5210         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
5211         if (!move_anon())
5212                 return ret;
5213         pc = lookup_page_cgroup(page);
5214         if (pc->mem_cgroup == mc.from) {
5215                 ret = MC_TARGET_PAGE;
5216                 if (target) {
5217                         get_page(page);
5218                         target->page = page;
5219                 }
5220         }
5221         return ret;
5222 }
5223 #else
5224 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
5225                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
5226 {
5227         return MC_TARGET_NONE;
5228 }
5229 #endif
5230
5231 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5232                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5233                                         struct mm_walk *walk)
5234 {
5235         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5236         pte_t *pte;
5237         spinlock_t *ptl;
5238
5239         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
5240                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
5241                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
5242                 spin_unlock(ptl);
5243                 return 0;
5244         }
5245
5246         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5247                 return 0;
5248         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5249         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5250                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
5251                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5252         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5253         cond_resched();
5254
5255         return 0;
5256 }
5257
5258 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5259 {
5260         unsigned long precharge;
5261         struct vm_area_struct *vma;
5262
5263         down_read(&mm->mmap_sem);
5264         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5265                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5266                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5267                         .mm = mm,
5268                         .private = vma,
5269                 };
5270                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5271                         continue;
5272                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5273                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5274         }
5275         up_read(&mm->mmap_sem);
5276
5277         precharge = mc.precharge;
5278         mc.precharge = 0;
5279
5280         return precharge;
5281 }
5282
5283 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5284 {
5285         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5286
5287         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5288         mc.moving_task = current;
5289         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5290 }
5291
5292 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5293 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5294 {
5295         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5296         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5297
5298         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5299         if (mc.precharge) {
5300                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5301                 mc.precharge = 0;
5302         }
5303         /*
5304          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5305          * we must uncharge here.
5306          */
5307         if (mc.moved_charge) {
5308                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5309                 mc.moved_charge = 0;
5310         }
5311         /* we must fixup refcnts and charges */
5312         if (mc.moved_swap) {
5313                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5314                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5315                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
5316
5317                 /*
5318                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
5319                  * should uncharge to->memory.
5320                  */
5321                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
5322                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
5323
5324                 css_put_many(&mc.from->css, mc.moved_swap);
5325
5326                 /* we've already done css_get(mc.to) */
5327                 mc.moved_swap = 0;
5328         }
5329         memcg_oom_recover(from);
5330         memcg_oom_recover(to);
5331         wake_up_all(&mc.waitq);
5332 }
5333
5334 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5335 {
5336         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5337
5338         /*
5339          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5340          * task migration.
5341          */
5342         mc.moving_task = NULL;
5343         __mem_cgroup_clear_mc();
5344         spin_lock(&mc.lock);
5345         mc.from = NULL;
5346         mc.to = NULL;
5347         spin_unlock(&mc.lock);
5348
5349         atomic_dec(&from->moving_account);
5350 }
5351
5352 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5353                                  struct cgroup_taskset *tset)
5354 {
5355         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5356         int ret = 0;
5357         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5358         unsigned long move_charge_at_immigrate;
5359
5360         /*
5361          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5362          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5363          * So we need to save it, and keep it going.
5364          */
5365         move_charge_at_immigrate  = memcg->move_charge_at_immigrate;
5366         if (move_charge_at_immigrate) {
5367                 struct mm_struct *mm;
5368                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5369
5370                 VM_BUG_ON(from == memcg);
5371
5372                 mm = get_task_mm(p);
5373                 if (!mm)
5374                         return 0;
5375                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5376                 if (mm->owner == p) {
5377                         VM_BUG_ON(mc.from);
5378                         VM_BUG_ON(mc.to);
5379                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5380                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5381                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5382
5383                         /*
5384                          * Signal mem_cgroup_begin_page_stat() to take
5385                          * the memcg's move_lock while we're moving
5386                          * its pages to another memcg.  Then wait for
5387                          * already started RCU-only updates to finish.
5388                          */
5389                         atomic_inc(&from->moving_account);
5390                         synchronize_rcu();
5391
5392                         spin_lock(&mc.lock);
5393                         mc.from = from;
5394                         mc.to = memcg;
5395                         mc.immigrate_flags = move_charge_at_immigrate;
5396                         spin_unlock(&mc.lock);
5397                         /* We set mc.moving_task later */
5398
5399                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5400                         if (ret)
5401                                 mem_cgroup_clear_mc();
5402                 }
5403                 mmput(mm);
5404         }
5405         return ret;
5406 }
5407
5408 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5409                                      struct cgroup_taskset *tset)
5410 {
5411         if (mc.to)
5412                 mem_cgroup_clear_mc();
5413 }
5414
5415 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5416                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5417                                 struct mm_walk *walk)
5418 {
5419         int ret = 0;
5420         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5421         pte_t *pte;
5422         spinlock_t *ptl;
5423         enum mc_target_type target_type;
5424         union mc_target target;
5425         struct page *page;
5426         struct page_cgroup *pc;
5427
5428         /*
5429          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
5430          * happens because:
5431          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
5432          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
5433          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
5434          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
5435          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
5436          *    part of thp split is not executed yet.
5437          */
5438         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
5439                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5440                         spin_unlock(ptl);
5441                         return 0;
5442                 }
5443                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5444                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5445                         page = target.page;
5446                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5447                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5448                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
5449                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
5450                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5451                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5452                                 }
5453                                 putback_lru_page(page);
5454                         }
5455                         put_page(page);
5456                 }
5457                 spin_unlock(ptl);
5458                 return 0;
5459         }
5460
5461         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5462                 return 0;
5463 retry:
5464         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5465         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5466                 pte_t ptent = *(pte++);
5467                 swp_entry_t ent;
5468
5469                 if (!mc.precharge)
5470                         break;
5471
5472                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5473                 case MC_TARGET_PAGE:
5474                         page = target.page;
5475                         if (isolate_lru_page(page))
5476                                 goto put;
5477                         pc = lookup_page_cgroup(page);
5478                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
5479                                                      mc.from, mc.to)) {
5480                                 mc.precharge--;
5481                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5482                                 mc.moved_charge++;
5483                         }
5484                         putback_lru_page(page);
5485 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5486                         put_page(page);
5487                         break;
5488                 case MC_TARGET_SWAP:
5489                         ent = target.ent;
5490                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5491                                 mc.precharge--;
5492                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5493                                 mc.moved_swap++;
5494                         }
5495                         break;
5496                 default:
5497                         break;
5498                 }
5499         }
5500         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5501         cond_resched();
5502
5503         if (addr != end) {
5504                 /*
5505                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5506                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5507                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5508                  * phase.
5509                  */
5510                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5511                 if (!ret)
5512                         goto retry;
5513         }
5514
5515         return ret;
5516 }
5517
5518 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5519 {
5520         struct vm_area_struct *vma;
5521
5522         lru_add_drain_all();
5523 retry:
5524         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5525                 /*
5526                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5527                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5528                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5529                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5530                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5531                  */
5532                 __mem_cgroup_clear_mc();
5533                 cond_resched();
5534                 goto retry;
5535         }
5536         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5537                 int ret;
5538                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5539                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5540                         .mm = mm,
5541                         .private = vma,
5542                 };
5543                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5544                         continue;
5545                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5546                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
5547                 if (ret)
5548                         /*
5549                          * means we have consumed all precharges and failed in
5550                          * doing additional charge. Just abandon here.
5551                          */
5552                         break;
5553         }
5554         up_read(&mm->mmap_sem);
5555 }
5556
5557 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
5558                                  struct cgroup_taskset *tset)
5559 {
5560         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5561         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5562
5563         if (mm) {
5564                 if (mc.to)
5565                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5566                 mmput(mm);
5567         }
5568         if (mc.to)
5569                 mem_cgroup_clear_mc();
5570 }
5571 #else   /* !CONFIG_MMU */
5572 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5573                                  struct cgroup_taskset *tset)
5574 {
5575         return 0;
5576 }
5577 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5578                                      struct cgroup_taskset *tset)
5579 {
5580 }
5581 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
5582                                  struct cgroup_taskset *tset)
5583 {
5584 }
5585 #endif
5586
5587 /*
5588  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5589  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5590  * attempt.
5591  */
5592 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5593 {
5594         /*
5595          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5596          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5597          * on for the root memcg is enough.
5598          */
5599         if (cgroup_on_dfl(root_css->cgroup))
5600                 mem_cgroup_from_css(root_css)->use_hierarchy = true;
5601 }
5602
5603 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5604         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5605         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5606         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5607         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5608         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5609         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5610         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5611         .attach = mem_cgroup_move_task,
5612         .bind = mem_cgroup_bind,
5613         .legacy_cftypes = mem_cgroup_files,
5614         .early_init = 0,
5615 };
5616
5617 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5618 static int __init enable_swap_account(char *s)
5619 {
5620         if (!strcmp(s, "1"))
5621                 really_do_swap_account = 1;
5622         else if (!strcmp(s, "0"))
5623                 really_do_swap_account = 0;
5624         return 1;
5625 }
5626 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5627
5628 static void __init memsw_file_init(void)
5629 {
5630         WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
5631                                           memsw_cgroup_files));
5632 }
5633
5634 static void __init enable_swap_cgroup(void)
5635 {
5636         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
5637                 do_swap_account = 1;
5638                 memsw_file_init();
5639         }
5640 }
5641
5642 #else
5643 static void __init enable_swap_cgroup(void)
5644 {
5645 }
5646 #endif
5647
5648 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5649 /**
5650  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5651  * @page: page whose memsw charge to transfer
5652  * @entry: swap entry to move the charge to
5653  *
5654  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5655  */
5656 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5657 {
5658         struct mem_cgroup *memcg;
5659         struct page_cgroup *pc;
5660         unsigned short oldid;
5661
5662         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5663         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5664
5665         if (!do_swap_account)
5666                 return;
5667
5668         pc = lookup_page_cgroup(page);
5669         memcg = pc->mem_cgroup;
5670
5671         /* Readahead page, never charged */
5672         if (!memcg)
5673                 return;
5674
5675         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5676         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5677         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5678
5679         pc->mem_cgroup = NULL;
5680
5681         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5682                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5683
5684         /* XXX: caller holds IRQ-safe mapping->tree_lock */
5685         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5686
5687         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, -1);
5688         memcg_check_events(memcg, page);
5689 }
5690
5691 /**
5692  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5693  * @entry: swap entry to uncharge
5694  *
5695  * Drop the memsw charge associated with @entry.
5696  */
5697 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5698 {
5699         struct mem_cgroup *memcg;
5700         unsigned short id;
5701
5702         if (!do_swap_account)
5703                 return;
5704
5705         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5706         rcu_read_lock();
5707         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
5708         if (memcg) {
5709                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5710                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5711                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5712                 css_put(&memcg->css);
5713         }
5714         rcu_read_unlock();
5715 }
5716 #endif
5717
5718 /**
5719  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5720  * @page: page to charge
5721  * @mm: mm context of the victim
5722  * @gfp_mask: reclaim mode
5723  * @memcgp: charged memcg return
5724  *
5725  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5726  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5727  *
5728  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5729  * Otherwise, an error code is returned.
5730  *
5731  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5732  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5733  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5734  */
5735 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5736                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
5737 {
5738         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5739         unsigned int nr_pages = 1;
5740         int ret = 0;
5741
5742         if (mem_cgroup_disabled())
5743                 goto out;
5744
5745         if (PageSwapCache(page)) {
5746                 struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
5747                 /*
5748                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5749                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5750                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5751                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5752                  * in turn serializes uncharging.
5753                  */
5754                 if (pc->mem_cgroup)
5755                         goto out;
5756         }
5757
5758         if (PageTransHuge(page)) {
5759                 nr_pages <<= compound_order(page);
5760                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5761         }
5762
5763         if (do_swap_account && PageSwapCache(page))
5764                 memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
5765         if (!memcg)
5766                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5767
5768         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5769
5770         css_put(&memcg->css);
5771
5772         if (ret == -EINTR) {
5773                 memcg = root_mem_cgroup;
5774                 ret = 0;
5775         }
5776 out:
5777         *memcgp = memcg;
5778         return ret;
5779 }
5780
5781 /**
5782  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5783  * @page: page to charge
5784  * @memcg: memcg to charge the page to
5785  * @lrucare: page might be on LRU already
5786  *
5787  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5788  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5789  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5790  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5791  *
5792  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5793  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5794  *
5795  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5796  */
5797 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5798                               bool lrucare)
5799 {
5800         unsigned int nr_pages = 1;
5801
5802         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5803         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5804
5805         if (mem_cgroup_disabled())
5806                 return;
5807         /*
5808          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5809          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5810          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5811          */
5812         if (!memcg)
5813                 return;
5814
5815         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5816
5817         if (PageTransHuge(page)) {
5818                 nr_pages <<= compound_order(page);
5819                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5820         }
5821
5822         local_irq_disable();
5823         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, nr_pages);
5824         memcg_check_events(memcg, page);
5825         local_irq_enable();
5826
5827         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
5828                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5829                 /*
5830                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5831                  * let's not wait for it.  The page already received a
5832                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5833                  */
5834                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5835         }
5836 }
5837
5838 /**
5839  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5840  * @page: page to charge
5841  * @memcg: memcg to charge the page to
5842  *
5843  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5844  */
5845 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
5846 {
5847         unsigned int nr_pages = 1;
5848
5849         if (mem_cgroup_disabled())
5850                 return;
5851         /*
5852          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5853          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5854          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5855          */
5856         if (!memcg)
5857                 return;
5858
5859         if (PageTransHuge(page)) {
5860                 nr_pages <<= compound_order(page);
5861                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5862         }
5863
5864         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5865 }
5866
5867 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5868                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5869                            unsigned long nr_huge, struct page *dummy_page)
5870 {
5871         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file;
5872         unsigned long flags;
5873
5874         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5875                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5876                 if (do_swap_account)
5877                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5878                 memcg_oom_recover(memcg);
5879         }
5880
5881         local_irq_save(flags);
5882         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5883         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5884         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5885         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5886         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5887         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5888         local_irq_restore(flags);
5889
5890         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5891                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5892 }
5893
5894 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5895 {
5896         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5897         unsigned long nr_anon = 0;
5898         unsigned long nr_file = 0;
5899         unsigned long nr_huge = 0;
5900         unsigned long pgpgout = 0;
5901         struct list_head *next;
5902         struct page *page;
5903
5904         next = page_list->next;
5905         do {
5906                 unsigned int nr_pages = 1;
5907                 struct page_cgroup *pc;
5908
5909                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5910                 next = page->lru.next;
5911
5912                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5913                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5914
5915                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5916                 if (!pc->mem_cgroup)
5917                         continue;
5918
5919                 /*
5920                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5921                  * pc->mem_cgroup at this point, we have fully
5922                  * exclusive access to the page.
5923                  */
5924
5925                 if (memcg != pc->mem_cgroup) {
5926                         if (memcg) {
5927                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5928                                                nr_huge, page);
5929                                 pgpgout = nr_anon = nr_file = nr_huge = 0;
5930                         }
5931                         memcg = pc->mem_cgroup;
5932                 }
5933
5934                 if (PageTransHuge(page)) {
5935                         nr_pages <<= compound_order(page);
5936                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5937                         nr_huge += nr_pages;
5938                 }
5939
5940                 if (PageAnon(page))
5941                         nr_anon += nr_pages;
5942                 else
5943                         nr_file += nr_pages;
5944
5945                 pc->mem_cgroup = NULL;
5946
5947                 pgpgout++;
5948         } while (next != page_list);
5949
5950         if (memcg)
5951                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5952                                nr_huge, page);
5953 }
5954
5955 /**
5956  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5957  * @page: page to uncharge
5958  *
5959  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5960  * mem_cgroup_commit_charge().
5961  */
5962 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5963 {
5964         struct page_cgroup *pc;
5965
5966         if (mem_cgroup_disabled())
5967                 return;
5968
5969         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5970         pc = lookup_page_cgroup(page);
5971         if (!pc->mem_cgroup)
5972                 return;
5973
5974         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5975         uncharge_list(&page->lru);
5976 }
5977
5978 /**
5979  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5980  * @page_list: list of pages to uncharge
5981  *
5982  * Uncharge a list of pages previously charged with
5983  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5984  */
5985 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5986 {
5987         if (mem_cgroup_disabled())
5988                 return;
5989
5990         if (!list_empty(page_list))
5991                 uncharge_list(page_list);
5992 }
5993
5994 /**
5995  * mem_cgroup_migrate - migrate a charge to another page
5996  * @oldpage: currently charged page
5997  * @newpage: page to transfer the charge to
5998  * @lrucare: both pages might be on the LRU already
5999  *
6000  * Migrate the charge from @oldpage to @newpage.
6001  *
6002  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
6003  */
6004 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage,
6005                         bool lrucare)
6006 {
6007         struct mem_cgroup *memcg;
6008         struct page_cgroup *pc;
6009         int isolated;
6010
6011         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
6012         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
6013         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(oldpage), oldpage);
6014         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(newpage), newpage);
6015         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
6016         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
6017                        newpage);
6018
6019         if (mem_cgroup_disabled())
6020                 return;
6021
6022         /* Page cache replacement: new page already charged? */
6023         pc = lookup_page_cgroup(newpage);
6024         if (pc->mem_cgroup)
6025                 return;
6026
6027         /*
6028          * Swapcache readahead pages can get migrated before being
6029          * charged, and migration from compaction can happen to an
6030          * uncharged page when the PFN walker finds a page that
6031          * reclaim just put back on the LRU but has not released yet.
6032          */
6033         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
6034         memcg = pc->mem_cgroup;
6035         if (!memcg)
6036                 return;
6037
6038         if (lrucare)
6039                 lock_page_lru(oldpage, &isolated);
6040
6041         pc->mem_cgroup = NULL;
6042
6043         if (lrucare)
6044                 unlock_page_lru(oldpage, isolated);
6045
6046         commit_charge(newpage, memcg, lrucare);
6047 }
6048
6049 /*
6050  * subsys_initcall() for memory controller.
6051  *
6052  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
6053  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
6054  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
6055  * be initialized from here.
6056  */
6057 static int __init mem_cgroup_init(void)
6058 {
6059         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
6060         enable_swap_cgroup();
6061         mem_cgroup_soft_limit_tree_init();
6062         memcg_stock_init();
6063         return 0;
6064 }
6065 subsys_initcall(mem_cgroup_init);