mm: memcg: inline mem_cgroup_charge_common()
[cascardo/linux.git] / mm / memcontrol.c
1 /* memcontrol.c - Memory Controller
2  *
3  * Copyright IBM Corporation, 2007
4  * Author Balbir Singh <balbir@linux.vnet.ibm.com>
5  *
6  * Copyright 2007 OpenVZ SWsoft Inc
7  * Author: Pavel Emelianov <xemul@openvz.org>
8  *
9  * Memory thresholds
10  * Copyright (C) 2009 Nokia Corporation
11  * Author: Kirill A. Shutemov
12  *
13  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
18  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
19  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
20  * (at your option) any later version.
21  *
22  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
23  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
24  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
25  * GNU General Public License for more details.
26  */
27
28 #include <linux/res_counter.h>
29 #include <linux/memcontrol.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/hugetlb.h>
33 #include <linux/pagemap.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/page_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include "internal.h"
60 #include <net/sock.h>
61 #include <net/ip.h>
62 #include <net/tcp_memcontrol.h>
63 #include "slab.h"
64
65 #include <asm/uaccess.h>
66
67 #include <trace/events/vmscan.h>
68
69 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
70 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
71
72 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
73 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
74
75 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
76 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
77 int do_swap_account __read_mostly;
78
79 /* for remember boot option*/
80 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
81 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
82 #else
83 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
84 #endif
85
86 #else
87 #define do_swap_account         0
88 #endif
89
90
91 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
92         "cache",
93         "rss",
94         "rss_huge",
95         "mapped_file",
96         "writeback",
97         "swap",
98 };
99
100 enum mem_cgroup_events_index {
101         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
102         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
103         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
104         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
105         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
106 };
107
108 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
109         "pgpgin",
110         "pgpgout",
111         "pgfault",
112         "pgmajfault",
113 };
114
115 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
116         "inactive_anon",
117         "active_anon",
118         "inactive_file",
119         "active_file",
120         "unevictable",
121 };
122
123 /*
124  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
125  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
126  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
127  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
128  */
129 enum mem_cgroup_events_target {
130         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
131         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
132         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
133         MEM_CGROUP_NTARGETS,
134 };
135 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
136 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
137 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
138
139 struct mem_cgroup_stat_cpu {
140         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
141         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
142         unsigned long nr_page_events;
143         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
144 };
145
146 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
147         /*
148          * last scanned hierarchy member. Valid only if last_dead_count
149          * matches memcg->dead_count of the hierarchy root group.
150          */
151         struct mem_cgroup *last_visited;
152         int last_dead_count;
153
154         /* scan generation, increased every round-trip */
155         unsigned int generation;
156 };
157
158 /*
159  * per-zone information in memory controller.
160  */
161 struct mem_cgroup_per_zone {
162         struct lruvec           lruvec;
163         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
164
165         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
166
167         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
168         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
169                                                 /* the soft limit is exceeded*/
170         bool                    on_tree;
171         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
172                                                 /* use container_of        */
173 };
174
175 struct mem_cgroup_per_node {
176         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
177 };
178
179 /*
180  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
181  * their hierarchy representation
182  */
183
184 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
185         struct rb_root rb_root;
186         spinlock_t lock;
187 };
188
189 struct mem_cgroup_tree_per_node {
190         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
191 };
192
193 struct mem_cgroup_tree {
194         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
195 };
196
197 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
198
199 struct mem_cgroup_threshold {
200         struct eventfd_ctx *eventfd;
201         u64 threshold;
202 };
203
204 /* For threshold */
205 struct mem_cgroup_threshold_ary {
206         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
207         int current_threshold;
208         /* Size of entries[] */
209         unsigned int size;
210         /* Array of thresholds */
211         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
212 };
213
214 struct mem_cgroup_thresholds {
215         /* Primary thresholds array */
216         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
217         /*
218          * Spare threshold array.
219          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
220          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
221          */
222         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
223 };
224
225 /* for OOM */
226 struct mem_cgroup_eventfd_list {
227         struct list_head list;
228         struct eventfd_ctx *eventfd;
229 };
230
231 /*
232  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
233  */
234 struct mem_cgroup_event {
235         /*
236          * memcg which the event belongs to.
237          */
238         struct mem_cgroup *memcg;
239         /*
240          * eventfd to signal userspace about the event.
241          */
242         struct eventfd_ctx *eventfd;
243         /*
244          * Each of these stored in a list by the cgroup.
245          */
246         struct list_head list;
247         /*
248          * register_event() callback will be used to add new userspace
249          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
250          * on eventfd to send notification to userspace.
251          */
252         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
253                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
254         /*
255          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
256          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
257          * if you want provide notification functionality.
258          */
259         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
260                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
261         /*
262          * All fields below needed to unregister event when
263          * userspace closes eventfd.
264          */
265         poll_table pt;
266         wait_queue_head_t *wqh;
267         wait_queue_t wait;
268         struct work_struct remove;
269 };
270
271 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
272 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
273
274 /*
275  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
276  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
277  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
278  * to help the administrator determine what knobs to tune.
279  *
280  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
281  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
282  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
283  * a feature that will be implemented much later in the future.
284  */
285 struct mem_cgroup {
286         struct cgroup_subsys_state css;
287         /*
288          * the counter to account for memory usage
289          */
290         struct res_counter res;
291
292         /* vmpressure notifications */
293         struct vmpressure vmpressure;
294
295         /*
296          * the counter to account for mem+swap usage.
297          */
298         struct res_counter memsw;
299
300         /*
301          * the counter to account for kernel memory usage.
302          */
303         struct res_counter kmem;
304         /*
305          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
306          */
307         bool use_hierarchy;
308         unsigned long kmem_account_flags; /* See KMEM_ACCOUNTED_*, below */
309
310         bool            oom_lock;
311         atomic_t        under_oom;
312         atomic_t        oom_wakeups;
313
314         int     swappiness;
315         /* OOM-Killer disable */
316         int             oom_kill_disable;
317
318         /* set when res.limit == memsw.limit */
319         bool            memsw_is_minimum;
320
321         /* protect arrays of thresholds */
322         struct mutex thresholds_lock;
323
324         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
325         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
326
327         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
328         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
329
330         /* For oom notifier event fd */
331         struct list_head oom_notify;
332
333         /*
334          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
335          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
336          */
337         unsigned long move_charge_at_immigrate;
338         /*
339          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
340          */
341         atomic_t        moving_account;
342         /* taken only while moving_account > 0 */
343         spinlock_t      move_lock;
344         /*
345          * percpu counter.
346          */
347         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
348         /*
349          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
350          * See mem_cgroup_read_stat().
351          */
352         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
353         spinlock_t pcp_counter_lock;
354
355         atomic_t        dead_count;
356 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
357         struct cg_proto tcp_mem;
358 #endif
359 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
360         /* analogous to slab_common's slab_caches list. per-memcg */
361         struct list_head memcg_slab_caches;
362         /* Not a spinlock, we can take a lot of time walking the list */
363         struct mutex slab_caches_mutex;
364         /* Index in the kmem_cache->memcg_params->memcg_caches array */
365         int kmemcg_id;
366 #endif
367
368         int last_scanned_node;
369 #if MAX_NUMNODES > 1
370         nodemask_t      scan_nodes;
371         atomic_t        numainfo_events;
372         atomic_t        numainfo_updating;
373 #endif
374
375         /* List of events which userspace want to receive */
376         struct list_head event_list;
377         spinlock_t event_list_lock;
378
379         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
380         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
381 };
382
383 /* internal only representation about the status of kmem accounting. */
384 enum {
385         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, /* accounted by this cgroup itself */
386         KMEM_ACCOUNTED_DEAD, /* dead memcg with pending kmem charges */
387 };
388
389 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
390 static inline void memcg_kmem_set_active(struct mem_cgroup *memcg)
391 {
392         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
393 }
394
395 static bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
396 {
397         return test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
398 }
399
400 static void memcg_kmem_mark_dead(struct mem_cgroup *memcg)
401 {
402         /*
403          * Our caller must use css_get() first, because memcg_uncharge_kmem()
404          * will call css_put() if it sees the memcg is dead.
405          */
406         smp_wmb();
407         if (test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags))
408                 set_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD, &memcg->kmem_account_flags);
409 }
410
411 static bool memcg_kmem_test_and_clear_dead(struct mem_cgroup *memcg)
412 {
413         return test_and_clear_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD,
414                                   &memcg->kmem_account_flags);
415 }
416 #endif
417
418 /* Stuffs for move charges at task migration. */
419 /*
420  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" and
421  * "immigrate_flags" are treated as a left-shifted bitmap of these types.
422  */
423 enum move_type {
424         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
425         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
426         NR_MOVE_TYPE,
427 };
428
429 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
430 static struct move_charge_struct {
431         spinlock_t        lock; /* for from, to */
432         struct mem_cgroup *from;
433         struct mem_cgroup *to;
434         unsigned long immigrate_flags;
435         unsigned long precharge;
436         unsigned long moved_charge;
437         unsigned long moved_swap;
438         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
439         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
440 } mc = {
441         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
442         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
443 };
444
445 static bool move_anon(void)
446 {
447         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON, &mc.immigrate_flags);
448 }
449
450 static bool move_file(void)
451 {
452         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE, &mc.immigrate_flags);
453 }
454
455 /*
456  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
457  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
458  */
459 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
460 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
461
462 enum charge_type {
463         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
464         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
465         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
466         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
467         NR_CHARGE_TYPE,
468 };
469
470 /* for encoding cft->private value on file */
471 enum res_type {
472         _MEM,
473         _MEMSWAP,
474         _OOM_TYPE,
475         _KMEM,
476 };
477
478 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
479 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
480 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
481 /* Used for OOM nofiier */
482 #define OOM_CONTROL             (0)
483
484 /*
485  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
486  */
487 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
488 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
489 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
490 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
491
492 /*
493  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
494  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
495  * appearing has to hold it as well.
496  */
497 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
498
499 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
500 {
501         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
502 }
503
504 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
505 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
506 {
507         if (!memcg)
508                 memcg = root_mem_cgroup;
509         return &memcg->vmpressure;
510 }
511
512 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
513 {
514         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
515 }
516
517 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
518 {
519         return (memcg == root_mem_cgroup);
520 }
521
522 /*
523  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
524  * an unsigned short.
525  */
526 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
527
528 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
529 {
530         /*
531          * The ID of the root cgroup is 0, but memcg treat 0 as an
532          * invalid ID, so we return (cgroup_id + 1).
533          */
534         return memcg->css.cgroup->id + 1;
535 }
536
537 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
538 {
539         struct cgroup_subsys_state *css;
540
541         css = css_from_id(id - 1, &memory_cgrp_subsys);
542         return mem_cgroup_from_css(css);
543 }
544
545 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
546 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
547
548 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
549 {
550         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
551                 struct mem_cgroup *memcg;
552                 struct cg_proto *cg_proto;
553
554                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
555
556                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
557                  * filled. It won't however, necessarily happen from
558                  * process context. So the test for root memcg given
559                  * the current task's memcg won't help us in this case.
560                  *
561                  * Respecting the original socket's memcg is a better
562                  * decision in this case.
563                  */
564                 if (sk->sk_cgrp) {
565                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
566                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
567                         return;
568                 }
569
570                 rcu_read_lock();
571                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
572                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
573                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
574                     memcg_proto_active(cg_proto) && css_tryget(&memcg->css)) {
575                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
576                 }
577                 rcu_read_unlock();
578         }
579 }
580 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
581
582 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
583 {
584         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
585                 struct mem_cgroup *memcg;
586                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
587                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
588                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
589         }
590 }
591
592 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
593 {
594         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
595                 return NULL;
596
597         return &memcg->tcp_mem;
598 }
599 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
600
601 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
602 {
603         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem))
604                 return;
605         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
606 }
607 #else
608 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
609 {
610 }
611 #endif
612
613 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
614 /*
615  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params->memcg_caches.
616  * The main reason for not using cgroup id for this:
617  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
618  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
619  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
620  *  200 entry array for that.
621  *
622  * The current size of the caches array is stored in
623  * memcg_limited_groups_array_size.  It will double each time we have to
624  * increase it.
625  */
626 static DEFINE_IDA(kmem_limited_groups);
627 int memcg_limited_groups_array_size;
628
629 /*
630  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
631  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
632  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
633  * tunable, but that is strictly not necessary.
634  *
635  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
636  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
637  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
638  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
639  * increase ours as well if it increases.
640  */
641 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
642 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
643
644 /*
645  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
646  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
647  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
648  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
649  */
650 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
651 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
652
653 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
654 {
655         if (memcg_kmem_is_active(memcg)) {
656                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
657                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, memcg->kmemcg_id);
658         }
659         /*
660          * This check can't live in kmem destruction function,
661          * since the charges will outlive the cgroup
662          */
663         WARN_ON(res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0);
664 }
665 #else
666 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
667 {
668 }
669 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
670
671 static void disarm_static_keys(struct mem_cgroup *memcg)
672 {
673         disarm_sock_keys(memcg);
674         disarm_kmem_keys(memcg);
675 }
676
677 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
678
679 static struct mem_cgroup_per_zone *
680 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid)
681 {
682         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
683         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
684 }
685
686 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
687 {
688         return &memcg->css;
689 }
690
691 static struct mem_cgroup_per_zone *
692 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
693 {
694         int nid = page_to_nid(page);
695         int zid = page_zonenum(page);
696
697         return mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
698 }
699
700 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
701 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
702 {
703         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
704 }
705
706 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
707 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
708 {
709         int nid = page_to_nid(page);
710         int zid = page_zonenum(page);
711
712         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
713 }
714
715 static void
716 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
717                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
718                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
719                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
720 {
721         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
722         struct rb_node *parent = NULL;
723         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
724
725         if (mz->on_tree)
726                 return;
727
728         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
729         if (!mz->usage_in_excess)
730                 return;
731         while (*p) {
732                 parent = *p;
733                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
734                                         tree_node);
735                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
736                         p = &(*p)->rb_left;
737                 /*
738                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
739                  * limit by the same amount
740                  */
741                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
742                         p = &(*p)->rb_right;
743         }
744         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
745         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
746         mz->on_tree = true;
747 }
748
749 static void
750 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
751                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
752                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
753 {
754         if (!mz->on_tree)
755                 return;
756         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
757         mz->on_tree = false;
758 }
759
760 static void
761 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
762                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
763                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
764 {
765         spin_lock(&mctz->lock);
766         __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
767         spin_unlock(&mctz->lock);
768 }
769
770
771 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
772 {
773         unsigned long long excess;
774         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
775         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
776         int nid = page_to_nid(page);
777         int zid = page_zonenum(page);
778         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
779
780         /*
781          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
782          * because their event counter is not touched.
783          */
784         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
785                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
786                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
787                 /*
788                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
789                  * mem is over its softlimit.
790                  */
791                 if (excess || mz->on_tree) {
792                         spin_lock(&mctz->lock);
793                         /* if on-tree, remove it */
794                         if (mz->on_tree)
795                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
796                         /*
797                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
798                          * If excess is 0, no tree ops.
799                          */
800                         __mem_cgroup_insert_exceeded(memcg, mz, mctz, excess);
801                         spin_unlock(&mctz->lock);
802                 }
803         }
804 }
805
806 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
807 {
808         int node, zone;
809         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
810         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
811
812         for_each_node(node) {
813                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
814                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zone);
815                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
816                         mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
817                 }
818         }
819 }
820
821 static struct mem_cgroup_per_zone *
822 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
823 {
824         struct rb_node *rightmost = NULL;
825         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
826
827 retry:
828         mz = NULL;
829         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
830         if (!rightmost)
831                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
832
833         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
834         /*
835          * Remove the node now but someone else can add it back,
836          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
837          * position in the tree.
838          */
839         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
840         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
841                 !css_tryget(&mz->memcg->css))
842                 goto retry;
843 done:
844         return mz;
845 }
846
847 static struct mem_cgroup_per_zone *
848 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
849 {
850         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
851
852         spin_lock(&mctz->lock);
853         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
854         spin_unlock(&mctz->lock);
855         return mz;
856 }
857
858 /*
859  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
860  *
861  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
862  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
863  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
864  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
865  *
866  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
867  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
868  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
869  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
870  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
871  *
872  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
873  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
874  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
875  * implemented.
876  */
877 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
878                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
879 {
880         long val = 0;
881         int cpu;
882
883         get_online_cpus();
884         for_each_online_cpu(cpu)
885                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
886 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
887         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
888         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
889         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
890 #endif
891         put_online_cpus();
892         return val;
893 }
894
895 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
896                                          bool charge)
897 {
898         int val = (charge) ? 1 : -1;
899         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
900 }
901
902 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
903                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
904 {
905         unsigned long val = 0;
906         int cpu;
907
908         get_online_cpus();
909         for_each_online_cpu(cpu)
910                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
911 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
912         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
913         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
914         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
915 #endif
916         put_online_cpus();
917         return val;
918 }
919
920 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
921                                          struct page *page,
922                                          bool anon, int nr_pages)
923 {
924         /*
925          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
926          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
927          */
928         if (anon)
929                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
930                                 nr_pages);
931         else
932                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
933                                 nr_pages);
934
935         if (PageTransHuge(page))
936                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
937                                 nr_pages);
938
939         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
940         if (nr_pages > 0)
941                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
942         else {
943                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
944                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
945         }
946
947         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
948 }
949
950 unsigned long
951 mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
952 {
953         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
954
955         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
956         return mz->lru_size[lru];
957 }
958
959 static unsigned long
960 mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid,
961                         unsigned int lru_mask)
962 {
963         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
964         enum lru_list lru;
965         unsigned long ret = 0;
966
967         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
968
969         for_each_lru(lru) {
970                 if (BIT(lru) & lru_mask)
971                         ret += mz->lru_size[lru];
972         }
973         return ret;
974 }
975
976 static unsigned long
977 mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
978                         int nid, unsigned int lru_mask)
979 {
980         u64 total = 0;
981         int zid;
982
983         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++)
984                 total += mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg,
985                                                 nid, zid, lru_mask);
986
987         return total;
988 }
989
990 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
991                         unsigned int lru_mask)
992 {
993         int nid;
994         u64 total = 0;
995
996         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
997                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
998         return total;
999 }
1000
1001 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
1002                                        enum mem_cgroup_events_target target)
1003 {
1004         unsigned long val, next;
1005
1006         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
1007         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
1008         /* from time_after() in jiffies.h */
1009         if ((long)next - (long)val < 0) {
1010                 switch (target) {
1011                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
1012                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
1013                         break;
1014                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
1015                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
1016                         break;
1017                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
1018                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
1019                         break;
1020                 default:
1021                         break;
1022                 }
1023                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
1024                 return true;
1025         }
1026         return false;
1027 }
1028
1029 /*
1030  * Check events in order.
1031  *
1032  */
1033 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
1034 {
1035         preempt_disable();
1036         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
1037         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1038                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
1039                 bool do_softlimit;
1040                 bool do_numainfo __maybe_unused;
1041
1042                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1043                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
1044 #if MAX_NUMNODES > 1
1045                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1046                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
1047 #endif
1048                 preempt_enable();
1049
1050                 mem_cgroup_threshold(memcg);
1051                 if (unlikely(do_softlimit))
1052                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
1053 #if MAX_NUMNODES > 1
1054                 if (unlikely(do_numainfo))
1055                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
1056 #endif
1057         } else
1058                 preempt_enable();
1059 }
1060
1061 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1062 {
1063         /*
1064          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1065          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1066          * So this can be called with p == NULL.
1067          */
1068         if (unlikely(!p))
1069                 return NULL;
1070
1071         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
1072 }
1073
1074 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1075 {
1076         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1077
1078         if (!mm)
1079                 return NULL;
1080         /*
1081          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
1082          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
1083          * pessimistic (rather than adding locks here).
1084          */
1085         rcu_read_lock();
1086         do {
1087                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1088                 if (unlikely(!memcg))
1089                         break;
1090         } while (!css_tryget(&memcg->css));
1091         rcu_read_unlock();
1092         return memcg;
1093 }
1094
1095 /*
1096  * Returns a next (in a pre-order walk) alive memcg (with elevated css
1097  * ref. count) or NULL if the whole root's subtree has been visited.
1098  *
1099  * helper function to be used by mem_cgroup_iter
1100  */
1101 static struct mem_cgroup *__mem_cgroup_iter_next(struct mem_cgroup *root,
1102                 struct mem_cgroup *last_visited)
1103 {
1104         struct cgroup_subsys_state *prev_css, *next_css;
1105
1106         prev_css = last_visited ? &last_visited->css : NULL;
1107 skip_node:
1108         next_css = css_next_descendant_pre(prev_css, &root->css);
1109
1110         /*
1111          * Even if we found a group we have to make sure it is
1112          * alive. css && !memcg means that the groups should be
1113          * skipped and we should continue the tree walk.
1114          * last_visited css is safe to use because it is
1115          * protected by css_get and the tree walk is rcu safe.
1116          *
1117          * We do not take a reference on the root of the tree walk
1118          * because we might race with the root removal when it would
1119          * be the only node in the iterated hierarchy and mem_cgroup_iter
1120          * would end up in an endless loop because it expects that at
1121          * least one valid node will be returned. Root cannot disappear
1122          * because caller of the iterator should hold it already so
1123          * skipping css reference should be safe.
1124          */
1125         if (next_css) {
1126                 if ((next_css == &root->css) ||
1127                     ((next_css->flags & CSS_ONLINE) && css_tryget(next_css)))
1128                         return mem_cgroup_from_css(next_css);
1129
1130                 prev_css = next_css;
1131                 goto skip_node;
1132         }
1133
1134         return NULL;
1135 }
1136
1137 static void mem_cgroup_iter_invalidate(struct mem_cgroup *root)
1138 {
1139         /*
1140          * When a group in the hierarchy below root is destroyed, the
1141          * hierarchy iterator can no longer be trusted since it might
1142          * have pointed to the destroyed group.  Invalidate it.
1143          */
1144         atomic_inc(&root->dead_count);
1145 }
1146
1147 static struct mem_cgroup *
1148 mem_cgroup_iter_load(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1149                      struct mem_cgroup *root,
1150                      int *sequence)
1151 {
1152         struct mem_cgroup *position = NULL;
1153         /*
1154          * A cgroup destruction happens in two stages: offlining and
1155          * release.  They are separated by a RCU grace period.
1156          *
1157          * If the iterator is valid, we may still race with an
1158          * offlining.  The RCU lock ensures the object won't be
1159          * released, tryget will fail if we lost the race.
1160          */
1161         *sequence = atomic_read(&root->dead_count);
1162         if (iter->last_dead_count == *sequence) {
1163                 smp_rmb();
1164                 position = iter->last_visited;
1165
1166                 /*
1167                  * We cannot take a reference to root because we might race
1168                  * with root removal and returning NULL would end up in
1169                  * an endless loop on the iterator user level when root
1170                  * would be returned all the time.
1171                  */
1172                 if (position && position != root &&
1173                                 !css_tryget(&position->css))
1174                         position = NULL;
1175         }
1176         return position;
1177 }
1178
1179 static void mem_cgroup_iter_update(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1180                                    struct mem_cgroup *last_visited,
1181                                    struct mem_cgroup *new_position,
1182                                    struct mem_cgroup *root,
1183                                    int sequence)
1184 {
1185         /* root reference counting symmetric to mem_cgroup_iter_load */
1186         if (last_visited && last_visited != root)
1187                 css_put(&last_visited->css);
1188         /*
1189          * We store the sequence count from the time @last_visited was
1190          * loaded successfully instead of rereading it here so that we
1191          * don't lose destruction events in between.  We could have
1192          * raced with the destruction of @new_position after all.
1193          */
1194         iter->last_visited = new_position;
1195         smp_wmb();
1196         iter->last_dead_count = sequence;
1197 }
1198
1199 /**
1200  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1201  * @root: hierarchy root
1202  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1203  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1204  *
1205  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1206  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1207  *
1208  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1209  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1210  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1211  *
1212  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1213  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1214  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1215  */
1216 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1217                                    struct mem_cgroup *prev,
1218                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1219 {
1220         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1221         struct mem_cgroup *last_visited = NULL;
1222
1223         if (mem_cgroup_disabled())
1224                 return NULL;
1225
1226         if (!root)
1227                 root = root_mem_cgroup;
1228
1229         if (prev && !reclaim)
1230                 last_visited = prev;
1231
1232         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1233                 if (prev)
1234                         goto out_css_put;
1235                 return root;
1236         }
1237
1238         rcu_read_lock();
1239         while (!memcg) {
1240                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1241                 int uninitialized_var(seq);
1242
1243                 if (reclaim) {
1244                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
1245                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
1246                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1247
1248                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
1249                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
1250                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation) {
1251                                 iter->last_visited = NULL;
1252                                 goto out_unlock;
1253                         }
1254
1255                         last_visited = mem_cgroup_iter_load(iter, root, &seq);
1256                 }
1257
1258                 memcg = __mem_cgroup_iter_next(root, last_visited);
1259
1260                 if (reclaim) {
1261                         mem_cgroup_iter_update(iter, last_visited, memcg, root,
1262                                         seq);
1263
1264                         if (!memcg)
1265                                 iter->generation++;
1266                         else if (!prev && memcg)
1267                                 reclaim->generation = iter->generation;
1268                 }
1269
1270                 if (prev && !memcg)
1271                         goto out_unlock;
1272         }
1273 out_unlock:
1274         rcu_read_unlock();
1275 out_css_put:
1276         if (prev && prev != root)
1277                 css_put(&prev->css);
1278
1279         return memcg;
1280 }
1281
1282 /**
1283  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1284  * @root: hierarchy root
1285  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1286  */
1287 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1288                            struct mem_cgroup *prev)
1289 {
1290         if (!root)
1291                 root = root_mem_cgroup;
1292         if (prev && prev != root)
1293                 css_put(&prev->css);
1294 }
1295
1296 /*
1297  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1298  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1299  * be used for reference counting.
1300  */
1301 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1302         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1303              iter != NULL;                              \
1304              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1305
1306 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1307         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1308              iter != NULL;                              \
1309              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1310
1311 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1312 {
1313         struct mem_cgroup *memcg;
1314
1315         rcu_read_lock();
1316         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1317         if (unlikely(!memcg))
1318                 goto out;
1319
1320         switch (idx) {
1321         case PGFAULT:
1322                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1323                 break;
1324         case PGMAJFAULT:
1325                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1326                 break;
1327         default:
1328                 BUG();
1329         }
1330 out:
1331         rcu_read_unlock();
1332 }
1333 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1334
1335 /**
1336  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1337  * @zone: zone of the wanted lruvec
1338  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1339  *
1340  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1341  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1342  * is disabled.
1343  */
1344 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1345                                       struct mem_cgroup *memcg)
1346 {
1347         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1348         struct lruvec *lruvec;
1349
1350         if (mem_cgroup_disabled()) {
1351                 lruvec = &zone->lruvec;
1352                 goto out;
1353         }
1354
1355         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1356         lruvec = &mz->lruvec;
1357 out:
1358         /*
1359          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1360          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1361          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1362          */
1363         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1364                 lruvec->zone = zone;
1365         return lruvec;
1366 }
1367
1368 /*
1369  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1370  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1371  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1372  *
1373  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1374  * 1. charge
1375  * 2. moving account
1376  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1377  * It is added to LRU before charge.
1378  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1379  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1380  */
1381
1382 /**
1383  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1384  * @page: the page
1385  * @zone: zone of the page
1386  */
1387 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1388 {
1389         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1390         struct mem_cgroup *memcg;
1391         struct page_cgroup *pc;
1392         struct lruvec *lruvec;
1393
1394         if (mem_cgroup_disabled()) {
1395                 lruvec = &zone->lruvec;
1396                 goto out;
1397         }
1398
1399         pc = lookup_page_cgroup(page);
1400         memcg = pc->mem_cgroup;
1401
1402         /*
1403          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1404          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1405          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1406          *
1407          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1408          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1409          * of pc->mem_cgroup safe.
1410          */
1411         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1412                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1413
1414         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1415         lruvec = &mz->lruvec;
1416 out:
1417         /*
1418          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1419          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1420          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1421          */
1422         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1423                 lruvec->zone = zone;
1424         return lruvec;
1425 }
1426
1427 /**
1428  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1429  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1430  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1431  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1432  *
1433  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1434  * lru list.
1435  */
1436 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1437                                 int nr_pages)
1438 {
1439         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1440         unsigned long *lru_size;
1441
1442         if (mem_cgroup_disabled())
1443                 return;
1444
1445         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1446         lru_size = mz->lru_size + lru;
1447         *lru_size += nr_pages;
1448         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1449 }
1450
1451 /*
1452  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1453  * hierarchy subtree
1454  */
1455 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1456                                   struct mem_cgroup *memcg)
1457 {
1458         if (root_memcg == memcg)
1459                 return true;
1460         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1461                 return false;
1462         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root_memcg->css.cgroup);
1463 }
1464
1465 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1466                                        struct mem_cgroup *memcg)
1467 {
1468         bool ret;
1469
1470         rcu_read_lock();
1471         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1472         rcu_read_unlock();
1473         return ret;
1474 }
1475
1476 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task,
1477                         const struct mem_cgroup *memcg)
1478 {
1479         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1480         struct task_struct *p;
1481         bool ret;
1482
1483         p = find_lock_task_mm(task);
1484         if (p) {
1485                 curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1486                 task_unlock(p);
1487         } else {
1488                 /*
1489                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1490                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1491                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1492                  */
1493                 rcu_read_lock();
1494                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1495                 if (curr)
1496                         css_get(&curr->css);
1497                 rcu_read_unlock();
1498         }
1499         if (!curr)
1500                 return false;
1501         /*
1502          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1503          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1504          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1505          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1506          */
1507         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1508         css_put(&curr->css);
1509         return ret;
1510 }
1511
1512 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1513 {
1514         unsigned long inactive_ratio;
1515         unsigned long inactive;
1516         unsigned long active;
1517         unsigned long gb;
1518
1519         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1520         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1521
1522         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1523         if (gb)
1524                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1525         else
1526                 inactive_ratio = 1;
1527
1528         return inactive * inactive_ratio < active;
1529 }
1530
1531 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1532         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1533
1534 /**
1535  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1536  * @memcg: the memory cgroup
1537  *
1538  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1539  * pages.
1540  */
1541 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1542 {
1543         unsigned long long margin;
1544
1545         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1546         if (do_swap_account)
1547                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1548         return margin >> PAGE_SHIFT;
1549 }
1550
1551 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1552 {
1553         /* root ? */
1554         if (!css_parent(&memcg->css))
1555                 return vm_swappiness;
1556
1557         return memcg->swappiness;
1558 }
1559
1560 /*
1561  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1562  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1563  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1564  * rcu_read_lock(), like this:
1565  *
1566  *         CPU-A                                    CPU-B
1567  *                                              rcu_read_lock()
1568  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1569  *                                                   take heavy locks.
1570  *         synchronize_rcu()                    update something.
1571  *                                              rcu_read_unlock()
1572  *         start move here.
1573  */
1574
1575 /* for quick checking without looking up memcg */
1576 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1577
1578 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1579 {
1580         atomic_inc(&memcg_moving);
1581         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1582         synchronize_rcu();
1583 }
1584
1585 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1586 {
1587         /*
1588          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1589          * We check NULL in callee rather than caller.
1590          */
1591         if (memcg) {
1592                 atomic_dec(&memcg_moving);
1593                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1594         }
1595 }
1596
1597 /*
1598  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1599  *
1600  * mem_cgroup_stolen() -  checking whether a cgroup is mc.from or not. This
1601  *                        is used for avoiding races in accounting.  If true,
1602  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1603  *
1604  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1605  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1606  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1607  */
1608
1609 static bool mem_cgroup_stolen(struct mem_cgroup *memcg)
1610 {
1611         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1612         return atomic_read(&memcg->moving_account) > 0;
1613 }
1614
1615 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1616 {
1617         struct mem_cgroup *from;
1618         struct mem_cgroup *to;
1619         bool ret = false;
1620         /*
1621          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1622          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1623          */
1624         spin_lock(&mc.lock);
1625         from = mc.from;
1626         to = mc.to;
1627         if (!from)
1628                 goto unlock;
1629
1630         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1631                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1632 unlock:
1633         spin_unlock(&mc.lock);
1634         return ret;
1635 }
1636
1637 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1638 {
1639         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1640                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1641                         DEFINE_WAIT(wait);
1642                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1643                         /* moving charge context might have finished. */
1644                         if (mc.moving_task)
1645                                 schedule();
1646                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1647                         return true;
1648                 }
1649         }
1650         return false;
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Take this lock when
1655  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1656  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1657  * see mem_cgroup_stolen(), too.
1658  */
1659 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1660                                   unsigned long *flags)
1661 {
1662         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1663 }
1664
1665 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1666                                 unsigned long *flags)
1667 {
1668         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1669 }
1670
1671 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1672 /**
1673  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1674  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1675  * @p: Task that is going to be killed
1676  *
1677  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1678  * enabled
1679  */
1680 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1681 {
1682         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1683         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1684         struct mem_cgroup *iter;
1685         unsigned int i;
1686
1687         if (!p)
1688                 return;
1689
1690         mutex_lock(&oom_info_lock);
1691         rcu_read_lock();
1692
1693         pr_info("Task in ");
1694         pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1695         pr_info(" killed as a result of limit of ");
1696         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1697         pr_info("\n");
1698
1699         rcu_read_unlock();
1700
1701         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1702                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1703                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1704                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1705         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1706                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1707                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1708                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1709         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1710                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) >> 10,
1711                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_LIMIT) >> 10,
1712                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_FAILCNT));
1713
1714         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1715                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1716                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1717                 pr_cont(":");
1718
1719                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1720                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1721                                 continue;
1722                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1723                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1724                 }
1725
1726                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1727                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1728                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1729
1730                 pr_cont("\n");
1731         }
1732         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1733 }
1734
1735 /*
1736  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1737  * 1(self count) if no children.
1738  */
1739 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1740 {
1741         int num = 0;
1742         struct mem_cgroup *iter;
1743
1744         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1745                 num++;
1746         return num;
1747 }
1748
1749 /*
1750  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1751  */
1752 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1753 {
1754         u64 limit;
1755
1756         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1757
1758         /*
1759          * Do not consider swap space if we cannot swap due to swappiness
1760          */
1761         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1762                 u64 memsw;
1763
1764                 limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1765                 memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1766
1767                 /*
1768                  * If memsw is finite and limits the amount of swap space
1769                  * available to this memcg, return that limit.
1770                  */
1771                 limit = min(limit, memsw);
1772         }
1773
1774         return limit;
1775 }
1776
1777 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1778                                      int order)
1779 {
1780         struct mem_cgroup *iter;
1781         unsigned long chosen_points = 0;
1782         unsigned long totalpages;
1783         unsigned int points = 0;
1784         struct task_struct *chosen = NULL;
1785
1786         /*
1787          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1788          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1789          * quickly exit and free its memory.
1790          */
1791         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1792                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1793                 return;
1794         }
1795
1796         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1797         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1798         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1799                 struct css_task_iter it;
1800                 struct task_struct *task;
1801
1802                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1803                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1804                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1805                                                         false)) {
1806                         case OOM_SCAN_SELECT:
1807                                 if (chosen)
1808                                         put_task_struct(chosen);
1809                                 chosen = task;
1810                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1811                                 get_task_struct(chosen);
1812                                 /* fall through */
1813                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1814                                 continue;
1815                         case OOM_SCAN_ABORT:
1816                                 css_task_iter_end(&it);
1817                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1818                                 if (chosen)
1819                                         put_task_struct(chosen);
1820                                 return;
1821                         case OOM_SCAN_OK:
1822                                 break;
1823                         };
1824                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1825                         if (!points || points < chosen_points)
1826                                 continue;
1827                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1828                         if (points == chosen_points &&
1829                             thread_group_leader(chosen))
1830                                 continue;
1831
1832                         if (chosen)
1833                                 put_task_struct(chosen);
1834                         chosen = task;
1835                         chosen_points = points;
1836                         get_task_struct(chosen);
1837                 }
1838                 css_task_iter_end(&it);
1839         }
1840
1841         if (!chosen)
1842                 return;
1843         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1844         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1845                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1846 }
1847
1848 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1849                                         gfp_t gfp_mask,
1850                                         unsigned long flags)
1851 {
1852         unsigned long total = 0;
1853         bool noswap = false;
1854         int loop;
1855
1856         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1857                 noswap = true;
1858         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1859                 noswap = true;
1860
1861         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1862                 if (loop)
1863                         drain_all_stock_async(memcg);
1864                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1865                 /*
1866                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1867                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1868                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1869                  */
1870                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1871                         break;
1872                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1873                         break;
1874                 /*
1875                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1876                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1877                  */
1878                 if (loop && !total)
1879                         break;
1880         }
1881         return total;
1882 }
1883
1884 /**
1885  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1886  * @memcg: the target memcg
1887  * @nid: the node ID to be checked.
1888  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1889  *
1890  * This function returns whether the specified memcg contains any
1891  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1892  * pages in the node.
1893  */
1894 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1895                 int nid, bool noswap)
1896 {
1897         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1898                 return true;
1899         if (noswap || !total_swap_pages)
1900                 return false;
1901         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1902                 return true;
1903         return false;
1904
1905 }
1906 #if MAX_NUMNODES > 1
1907
1908 /*
1909  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1910  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1911  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1912  *
1913  */
1914 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1915 {
1916         int nid;
1917         /*
1918          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1919          * pagein/pageout changes since the last update.
1920          */
1921         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1922                 return;
1923         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1924                 return;
1925
1926         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1927         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1928
1929         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1930
1931                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1932                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1933         }
1934
1935         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1936         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1937 }
1938
1939 /*
1940  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1941  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1942  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1943  *
1944  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1945  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1946  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1947  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1948  *
1949  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1950  */
1951 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1952 {
1953         int node;
1954
1955         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1956         node = memcg->last_scanned_node;
1957
1958         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1959         if (node == MAX_NUMNODES)
1960                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1961         /*
1962          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1963          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1964          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1965          * we use curret node.
1966          */
1967         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1968                 node = numa_node_id();
1969
1970         memcg->last_scanned_node = node;
1971         return node;
1972 }
1973
1974 /*
1975  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1976  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1977  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1978  * enough new information. We need to do double check.
1979  */
1980 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1981 {
1982         int nid;
1983
1984         /*
1985          * quick check...making use of scan_node.
1986          * We can skip unused nodes.
1987          */
1988         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
1989                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
1990                      nid < MAX_NUMNODES;
1991                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
1992
1993                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1994                                 return true;
1995                 }
1996         }
1997         /*
1998          * Check rest of nodes.
1999          */
2000         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2001                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
2002                         continue;
2003                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
2004                         return true;
2005         }
2006         return false;
2007 }
2008
2009 #else
2010 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
2011 {
2012         return 0;
2013 }
2014
2015 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
2016 {
2017         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
2018 }
2019 #endif
2020
2021 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
2022                                    struct zone *zone,
2023                                    gfp_t gfp_mask,
2024                                    unsigned long *total_scanned)
2025 {
2026         struct mem_cgroup *victim = NULL;
2027         int total = 0;
2028         int loop = 0;
2029         unsigned long excess;
2030         unsigned long nr_scanned;
2031         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
2032                 .zone = zone,
2033                 .priority = 0,
2034         };
2035
2036         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
2037
2038         while (1) {
2039                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
2040                 if (!victim) {
2041                         loop++;
2042                         if (loop >= 2) {
2043                                 /*
2044                                  * If we have not been able to reclaim
2045                                  * anything, it might because there are
2046                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
2047                                  */
2048                                 if (!total)
2049                                         break;
2050                                 /*
2051                                  * We want to do more targeted reclaim.
2052                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
2053                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
2054                                  * coming back to reclaim from this cgroup
2055                                  */
2056                                 if (total >= (excess >> 2) ||
2057                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
2058                                         break;
2059                         }
2060                         continue;
2061                 }
2062                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
2063                         continue;
2064                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
2065                                                      zone, &nr_scanned);
2066                 *total_scanned += nr_scanned;
2067                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
2068                         break;
2069         }
2070         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
2071         return total;
2072 }
2073
2074 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2075 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
2076         .name = "memcg_oom_lock",
2077 };
2078 #endif
2079
2080 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
2081
2082 /*
2083  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
2084  * If someone is running, return false.
2085  */
2086 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
2087 {
2088         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
2089
2090         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2091
2092         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2093                 if (iter->oom_lock) {
2094                         /*
2095                          * this subtree of our hierarchy is already locked
2096                          * so we cannot give a lock.
2097                          */
2098                         failed = iter;
2099                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2100                         break;
2101                 } else
2102                         iter->oom_lock = true;
2103         }
2104
2105         if (failed) {
2106                 /*
2107                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
2108                  * to clean up what we set up to the failing subtree
2109                  */
2110                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2111                         if (iter == failed) {
2112                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2113                                 break;
2114                         }
2115                         iter->oom_lock = false;
2116                 }
2117         } else
2118                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
2119
2120         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2121
2122         return !failed;
2123 }
2124
2125 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2126 {
2127         struct mem_cgroup *iter;
2128
2129         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2130         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
2131         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2132                 iter->oom_lock = false;
2133         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2134 }
2135
2136 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2137 {
2138         struct mem_cgroup *iter;
2139
2140         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2141                 atomic_inc(&iter->under_oom);
2142 }
2143
2144 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2145 {
2146         struct mem_cgroup *iter;
2147
2148         /*
2149          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
2150          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
2151          * atomic_add_unless() here.
2152          */
2153         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2154                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
2155 }
2156
2157 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
2158
2159 struct oom_wait_info {
2160         struct mem_cgroup *memcg;
2161         wait_queue_t    wait;
2162 };
2163
2164 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
2165         unsigned mode, int sync, void *arg)
2166 {
2167         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
2168         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
2169         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
2170
2171         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
2172         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
2173
2174         /*
2175          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
2176          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
2177          */
2178         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
2179                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
2180                 return 0;
2181         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
2182 }
2183
2184 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2185 {
2186         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
2187         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
2188         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
2189 }
2190
2191 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
2192 {
2193         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
2194                 memcg_wakeup_oom(memcg);
2195 }
2196
2197 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
2198 {
2199         if (!current->memcg_oom.may_oom)
2200                 return;
2201         /*
2202          * We are in the middle of the charge context here, so we
2203          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
2204          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
2205          *
2206          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
2207          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
2208          * invocation might not even be necessary.
2209          *
2210          * That's why we don't do anything here except remember the
2211          * OOM context and then deal with it at the end of the page
2212          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
2213          * and when we know whether the fault was overall successful.
2214          */
2215         css_get(&memcg->css);
2216         current->memcg_oom.memcg = memcg;
2217         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
2218         current->memcg_oom.order = order;
2219 }
2220
2221 /**
2222  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
2223  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
2224  *
2225  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
2226  * handler was enabled.
2227  *
2228  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
2229  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
2230  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
2231  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
2232  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
2233  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
2234  *
2235  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
2236  * completed, %false otherwise.
2237  */
2238 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
2239 {
2240         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
2241         struct oom_wait_info owait;
2242         bool locked;
2243
2244         /* OOM is global, do not handle */
2245         if (!memcg)
2246                 return false;
2247
2248         if (!handle)
2249                 goto cleanup;
2250
2251         owait.memcg = memcg;
2252         owait.wait.flags = 0;
2253         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
2254         owait.wait.private = current;
2255         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
2256
2257         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
2258         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2259
2260         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2261
2262         if (locked)
2263                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2264
2265         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
2266                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2267                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2268                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
2269                                          current->memcg_oom.order);
2270         } else {
2271                 schedule();
2272                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2273                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2274         }
2275
2276         if (locked) {
2277                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2278                 /*
2279                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
2280                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
2281                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
2282                  */
2283                 memcg_oom_recover(memcg);
2284         }
2285 cleanup:
2286         current->memcg_oom.memcg = NULL;
2287         css_put(&memcg->css);
2288         return true;
2289 }
2290
2291 /*
2292  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
2293  * generalized to update other statistics as well.
2294  *
2295  * Notes: Race condition
2296  *
2297  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
2298  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
2299  * to do so _always_.
2300  *
2301  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
2302  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
2303  * are no race with "charge".
2304  *
2305  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
2306  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
2307  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
2308  * by flags.
2309  *
2310  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
2311  * small, we check mm->moving_account and detect there are possibility of race
2312  * If there is, we take a lock.
2313  */
2314
2315 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
2316                                 bool *locked, unsigned long *flags)
2317 {
2318         struct mem_cgroup *memcg;
2319         struct page_cgroup *pc;
2320
2321         pc = lookup_page_cgroup(page);
2322 again:
2323         memcg = pc->mem_cgroup;
2324         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2325                 return;
2326         /*
2327          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
2328          * need to take move_lock_mem_cgroup(). Because we already hold
2329          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
2330          * rcu_read_unlock() if mem_cgroup_stolen() == true.
2331          */
2332         if (!mem_cgroup_stolen(memcg))
2333                 return;
2334
2335         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
2336         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
2337                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
2338                 goto again;
2339         }
2340         *locked = true;
2341 }
2342
2343 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
2344 {
2345         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2346
2347         /*
2348          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
2349          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
2350          * should take move_lock_mem_cgroup().
2351          */
2352         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
2353 }
2354
2355 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
2356                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2357 {
2358         struct mem_cgroup *memcg;
2359         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2360         unsigned long uninitialized_var(flags);
2361
2362         if (mem_cgroup_disabled())
2363                 return;
2364
2365         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2366         memcg = pc->mem_cgroup;
2367         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2368                 return;
2369
2370         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2371 }
2372
2373 /*
2374  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2375  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2376  */
2377 #define CHARGE_BATCH    32U
2378 struct memcg_stock_pcp {
2379         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2380         unsigned int nr_pages;
2381         struct work_struct work;
2382         unsigned long flags;
2383 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2384 };
2385 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2386 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2387
2388 /**
2389  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2390  * @memcg: memcg to consume from.
2391  * @nr_pages: how many pages to charge.
2392  *
2393  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2394  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2395  * service an allocation will refill the stock.
2396  *
2397  * returns true if successful, false otherwise.
2398  */
2399 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2400 {
2401         struct memcg_stock_pcp *stock;
2402         bool ret = true;
2403
2404         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2405                 return false;
2406
2407         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2408         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages)
2409                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2410         else /* need to call res_counter_charge */
2411                 ret = false;
2412         put_cpu_var(memcg_stock);
2413         return ret;
2414 }
2415
2416 /*
2417  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2418  */
2419 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2420 {
2421         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2422
2423         if (stock->nr_pages) {
2424                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2425
2426                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2427                 if (do_swap_account)
2428                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2429                 stock->nr_pages = 0;
2430         }
2431         stock->cached = NULL;
2432 }
2433
2434 /*
2435  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2436  * a thread which is pinned to local cpu.
2437  */
2438 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2439 {
2440         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
2441         drain_stock(stock);
2442         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2443 }
2444
2445 static void __init memcg_stock_init(void)
2446 {
2447         int cpu;
2448
2449         for_each_possible_cpu(cpu) {
2450                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2451                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2452                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2453         }
2454 }
2455
2456 /*
2457  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2458  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2459  */
2460 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2461 {
2462         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2463
2464         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2465                 drain_stock(stock);
2466                 stock->cached = memcg;
2467         }
2468         stock->nr_pages += nr_pages;
2469         put_cpu_var(memcg_stock);
2470 }
2471
2472 /*
2473  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2474  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2475  * until the work is done.
2476  */
2477 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2478 {
2479         int cpu, curcpu;
2480
2481         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2482         get_online_cpus();
2483         curcpu = get_cpu();
2484         for_each_online_cpu(cpu) {
2485                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2486                 struct mem_cgroup *memcg;
2487
2488                 memcg = stock->cached;
2489                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2490                         continue;
2491                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2492                         continue;
2493                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2494                         if (cpu == curcpu)
2495                                 drain_local_stock(&stock->work);
2496                         else
2497                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2498                 }
2499         }
2500         put_cpu();
2501
2502         if (!sync)
2503                 goto out;
2504
2505         for_each_online_cpu(cpu) {
2506                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2507                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2508                         flush_work(&stock->work);
2509         }
2510 out:
2511         put_online_cpus();
2512 }
2513
2514 /*
2515  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2516  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2517  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2518  * it.
2519  */
2520 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2521 {
2522         /*
2523          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2524          */
2525         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2526                 return;
2527         drain_all_stock(root_memcg, false);
2528         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2529 }
2530
2531 /* This is a synchronous drain interface. */
2532 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2533 {
2534         /* called when force_empty is called */
2535         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2536         drain_all_stock(root_memcg, true);
2537         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2538 }
2539
2540 /*
2541  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2542  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2543  */
2544 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2545 {
2546         int i;
2547
2548         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2549         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2550                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2551
2552                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2553                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2554         }
2555         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2556                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2557
2558                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2559                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2560         }
2561         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2562 }
2563
2564 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2565                                         unsigned long action,
2566                                         void *hcpu)
2567 {
2568         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2569         struct memcg_stock_pcp *stock;
2570         struct mem_cgroup *iter;
2571
2572         if (action == CPU_ONLINE)
2573                 return NOTIFY_OK;
2574
2575         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2576                 return NOTIFY_OK;
2577
2578         for_each_mem_cgroup(iter)
2579                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2580
2581         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2582         drain_stock(stock);
2583         return NOTIFY_OK;
2584 }
2585
2586
2587 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2588 enum {
2589         CHARGE_OK,              /* success */
2590         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2591         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2592         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2593 };
2594
2595 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2596                                 unsigned int nr_pages, unsigned int min_pages,
2597                                 bool invoke_oom)
2598 {
2599         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2600         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2601         struct res_counter *fail_res;
2602         unsigned long flags = 0;
2603         int ret;
2604
2605         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2606
2607         if (likely(!ret)) {
2608                 if (!do_swap_account)
2609                         return CHARGE_OK;
2610                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2611                 if (likely(!ret))
2612                         return CHARGE_OK;
2613
2614                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2615                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2616                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2617         } else
2618                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2619         /*
2620          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2621          * single page instead.
2622          */
2623         if (nr_pages > min_pages)
2624                 return CHARGE_RETRY;
2625
2626         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2627                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2628
2629         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2630                 return CHARGE_NOMEM;
2631
2632         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2633         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2634                 return CHARGE_RETRY;
2635         /*
2636          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2637          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2638          * before killing the task.
2639          *
2640          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2641          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2642          * to regular pages anyway in case of failure.
2643          */
2644         if (nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) && ret)
2645                 return CHARGE_RETRY;
2646
2647         /*
2648          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2649          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2650          */
2651         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2652                 return CHARGE_RETRY;
2653
2654         if (invoke_oom)
2655                 mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(csize));
2656
2657         return CHARGE_NOMEM;
2658 }
2659
2660 /*
2661  * __mem_cgroup_try_charge() does
2662  * 1. detect memcg to be charged against from passed *mm and *ptr,
2663  * 2. update res_counter
2664  * 3. call memory reclaim if necessary.
2665  *
2666  * In some special case, if the task is fatal, fatal_signal_pending() or
2667  * has TIF_MEMDIE, this function returns -EINTR while writing root_mem_cgroup
2668  * to *ptr. There are two reasons for this. 1: fatal threads should quit as soon
2669  * as possible without any hazards. 2: all pages should have a valid
2670  * pc->mem_cgroup. If mm is NULL and the caller doesn't pass a valid memcg
2671  * pointer, that is treated as a charge to root_mem_cgroup.
2672  *
2673  * So __mem_cgroup_try_charge() will return
2674  *  0       ...  on success, filling *ptr with a valid memcg pointer.
2675  *  -ENOMEM ...  charge failure because of resource limits.
2676  *  -EINTR  ...  if thread is fatal. *ptr is filled with root_mem_cgroup.
2677  *
2678  * Unlike the exported interface, an "oom" parameter is added. if oom==true,
2679  * the oom-killer can be invoked.
2680  */
2681 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2682                                    gfp_t gfp_mask,
2683                                    unsigned int nr_pages,
2684                                    struct mem_cgroup **ptr,
2685                                    bool oom)
2686 {
2687         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2688         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2689         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2690         int ret;
2691
2692         /*
2693          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2694          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2695          * MEMDIE process.
2696          */
2697         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2698                      || fatal_signal_pending(current)))
2699                 goto bypass;
2700
2701         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2702                 goto nomem;
2703
2704         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2705                 oom = false;
2706
2707         /*
2708          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2709          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2710          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2711          * set, if so charge the root memcg (happens for pagecache usage).
2712          */
2713         if (!*ptr && !mm)
2714                 *ptr = root_mem_cgroup;
2715 again:
2716         if (*ptr) { /* css should be a valid one */
2717                 memcg = *ptr;
2718                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2719                         goto done;
2720                 if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2721                         goto done;
2722                 css_get(&memcg->css);
2723         } else {
2724                 struct task_struct *p;
2725
2726                 rcu_read_lock();
2727                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2728                 /*
2729                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2730                  * In that case, "memcg" can point to root or p can be NULL with
2731                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2732                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2733                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2734                  * small race, here.
2735                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2736                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2737                  */
2738                 memcg = mem_cgroup_from_task(p);
2739                 if (!memcg)
2740                         memcg = root_mem_cgroup;
2741                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2742                         rcu_read_unlock();
2743                         goto done;
2744                 }
2745                 if (consume_stock(memcg, nr_pages)) {
2746                         /*
2747                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2748                          * But considering how consume_stok works, it's not
2749                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2750                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2751                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2752                          * calling consume_stock().
2753                          */
2754                         rcu_read_unlock();
2755                         goto done;
2756                 }
2757                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2758                 if (!css_tryget(&memcg->css)) {
2759                         rcu_read_unlock();
2760                         goto again;
2761                 }
2762                 rcu_read_unlock();
2763         }
2764
2765         do {
2766                 bool invoke_oom = oom && !nr_oom_retries;
2767
2768                 /* If killed, bypass charge */
2769                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2770                         css_put(&memcg->css);
2771                         goto bypass;
2772                 }
2773
2774                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch,
2775                                            nr_pages, invoke_oom);
2776                 switch (ret) {
2777                 case CHARGE_OK:
2778                         break;
2779                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2780                         batch = nr_pages;
2781                         css_put(&memcg->css);
2782                         memcg = NULL;
2783                         goto again;
2784                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2785                         css_put(&memcg->css);
2786                         goto nomem;
2787                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2788                         if (!oom || invoke_oom) {
2789                                 css_put(&memcg->css);
2790                                 goto nomem;
2791                         }
2792                         nr_oom_retries--;
2793                         break;
2794                 }
2795         } while (ret != CHARGE_OK);
2796
2797         if (batch > nr_pages)
2798                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2799         css_put(&memcg->css);
2800 done:
2801         *ptr = memcg;
2802         return 0;
2803 nomem:
2804         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL)) {
2805                 *ptr = NULL;
2806                 return -ENOMEM;
2807         }
2808 bypass:
2809         *ptr = root_mem_cgroup;
2810         return -EINTR;
2811 }
2812
2813 /*
2814  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2815  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2816  * gotten by try_charge().
2817  */
2818 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2819                                        unsigned int nr_pages)
2820 {
2821         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2822                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2823
2824                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2825                 if (do_swap_account)
2826                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2827         }
2828 }
2829
2830 /*
2831  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2832  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2833  */
2834 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2835                                         unsigned int nr_pages)
2836 {
2837         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2838
2839         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2840                 return;
2841
2842         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2843         if (do_swap_account)
2844                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2845                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2846 }
2847
2848 /*
2849  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2850  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling css_tryget if
2851  * the mem_cgroup is used for charging. (dropping refcnt from swap can be
2852  * called against removed memcg.)
2853  */
2854 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2855 {
2856         /* ID 0 is unused ID */
2857         if (!id)
2858                 return NULL;
2859         return mem_cgroup_from_id(id);
2860 }
2861
2862 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2863 {
2864         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2865         struct page_cgroup *pc;
2866         unsigned short id;
2867         swp_entry_t ent;
2868
2869         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
2870
2871         pc = lookup_page_cgroup(page);
2872         lock_page_cgroup(pc);
2873         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2874                 memcg = pc->mem_cgroup;
2875                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2876                         memcg = NULL;
2877         } else if (PageSwapCache(page)) {
2878                 ent.val = page_private(page);
2879                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2880                 rcu_read_lock();
2881                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2882                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2883                         memcg = NULL;
2884                 rcu_read_unlock();
2885         }
2886         unlock_page_cgroup(pc);
2887         return memcg;
2888 }
2889
2890 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2891                                        struct page *page,
2892                                        unsigned int nr_pages,
2893                                        enum charge_type ctype,
2894                                        bool lrucare)
2895 {
2896         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2897         struct zone *uninitialized_var(zone);
2898         struct lruvec *lruvec;
2899         bool was_on_lru = false;
2900         bool anon;
2901
2902         lock_page_cgroup(pc);
2903         VM_BUG_ON_PAGE(PageCgroupUsed(pc), page);
2904         /*
2905          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2906          * accessed by any other context at this point.
2907          */
2908
2909         /*
2910          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2911          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2912          */
2913         if (lrucare) {
2914                 zone = page_zone(page);
2915                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2916                 if (PageLRU(page)) {
2917                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2918                         ClearPageLRU(page);
2919                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2920                         was_on_lru = true;
2921                 }
2922         }
2923
2924         pc->mem_cgroup = memcg;
2925         /*
2926          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2927          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2928          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2929          * before USED bit, we need memory barrier here.
2930          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2931          */
2932         smp_wmb();
2933         SetPageCgroupUsed(pc);
2934
2935         if (lrucare) {
2936                 if (was_on_lru) {
2937                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2938                         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2939                         SetPageLRU(page);
2940                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2941                 }
2942                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2943         }
2944
2945         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON)
2946                 anon = true;
2947         else
2948                 anon = false;
2949
2950         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, nr_pages);
2951         unlock_page_cgroup(pc);
2952
2953         /*
2954          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2955          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2956          * if they exceeds softlimit.
2957          */
2958         memcg_check_events(memcg, page);
2959 }
2960
2961 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
2962
2963 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2964 static DEFINE_MUTEX(activate_kmem_mutex);
2965
2966 static inline bool memcg_can_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2967 {
2968         return !mem_cgroup_disabled() && !mem_cgroup_is_root(memcg) &&
2969                 memcg_kmem_is_active(memcg);
2970 }
2971
2972 /*
2973  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
2974  * in the memcg_cache_params struct.
2975  */
2976 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
2977 {
2978         struct kmem_cache *cachep;
2979
2980         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
2981         cachep = p->root_cache;
2982         return cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(p->memcg));
2983 }
2984
2985 #ifdef CONFIG_SLABINFO
2986 static int mem_cgroup_slabinfo_read(struct seq_file *m, void *v)
2987 {
2988         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
2989         struct memcg_cache_params *params;
2990
2991         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
2992                 return -EIO;
2993
2994         print_slabinfo_header(m);
2995
2996         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
2997         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list)
2998                 cache_show(memcg_params_to_cache(params), m);
2999         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3000
3001         return 0;
3002 }
3003 #endif
3004
3005 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp, u64 size)
3006 {
3007         struct res_counter *fail_res;
3008         struct mem_cgroup *_memcg;
3009         int ret = 0;
3010
3011         ret = res_counter_charge(&memcg->kmem, size, &fail_res);
3012         if (ret)
3013                 return ret;
3014
3015         _memcg = memcg;
3016         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp, size >> PAGE_SHIFT,
3017                                       &_memcg, oom_gfp_allowed(gfp));
3018
3019         if (ret == -EINTR)  {
3020                 /*
3021                  * __mem_cgroup_try_charge() chosed to bypass to root due to
3022                  * OOM kill or fatal signal.  Since our only options are to
3023                  * either fail the allocation or charge it to this cgroup, do
3024                  * it as a temporary condition. But we can't fail. From a
3025                  * kmem/slab perspective, the cache has already been selected,
3026                  * by mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
3027                  * our minds.
3028                  *
3029                  * This condition will only trigger if the task entered
3030                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed during
3031                  * __mem_cgroup_try_charge() above. Tasks that were already
3032                  * dying when the allocation triggers should have been already
3033                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
3034                  */
3035                 res_counter_charge_nofail(&memcg->res, size, &fail_res);
3036                 if (do_swap_account)
3037                         res_counter_charge_nofail(&memcg->memsw, size,
3038                                                   &fail_res);
3039                 ret = 0;
3040         } else if (ret)
3041                 res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size);
3042
3043         return ret;
3044 }
3045
3046 static void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, u64 size)
3047 {
3048         res_counter_uncharge(&memcg->res, size);
3049         if (do_swap_account)
3050                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, size);
3051
3052         /* Not down to 0 */
3053         if (res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size))
3054                 return;
3055
3056         /*
3057          * Releases a reference taken in kmem_cgroup_css_offline in case
3058          * this last uncharge is racing with the offlining code or it is
3059          * outliving the memcg existence.
3060          *
3061          * The memory barrier imposed by test&clear is paired with the
3062          * explicit one in memcg_kmem_mark_dead().
3063          */
3064         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
3065                 css_put(&memcg->css);
3066 }
3067
3068 /*
3069  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
3070  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
3071  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
3072  */
3073 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
3074 {
3075         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
3076 }
3077
3078 static size_t memcg_caches_array_size(int num_groups)
3079 {
3080         ssize_t size;
3081         if (num_groups <= 0)
3082                 return 0;
3083
3084         size = 2 * num_groups;
3085         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
3086                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
3087         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
3088                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
3089
3090         return size;
3091 }
3092
3093 /*
3094  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
3095  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
3096  * calling this.
3097  */
3098 void memcg_update_array_size(int num)
3099 {
3100         if (num > memcg_limited_groups_array_size)
3101                 memcg_limited_groups_array_size = memcg_caches_array_size(num);
3102 }
3103
3104 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w);
3105
3106 int memcg_update_cache_size(struct kmem_cache *s, int num_groups)
3107 {
3108         struct memcg_cache_params *cur_params = s->memcg_params;
3109
3110         VM_BUG_ON(!is_root_cache(s));
3111
3112         if (num_groups > memcg_limited_groups_array_size) {
3113                 int i;
3114                 struct memcg_cache_params *new_params;
3115                 ssize_t size = memcg_caches_array_size(num_groups);
3116
3117                 size *= sizeof(void *);
3118                 size += offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3119
3120                 new_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3121                 if (!new_params)
3122                         return -ENOMEM;
3123
3124                 new_params->is_root_cache = true;
3125
3126                 /*
3127                  * There is the chance it will be bigger than
3128                  * memcg_limited_groups_array_size, if we failed an allocation
3129                  * in a cache, in which case all caches updated before it, will
3130                  * have a bigger array.
3131                  *
3132                  * But if that is the case, the data after
3133                  * memcg_limited_groups_array_size is certainly unused
3134                  */
3135                 for (i = 0; i < memcg_limited_groups_array_size; i++) {
3136                         if (!cur_params->memcg_caches[i])
3137                                 continue;
3138                         new_params->memcg_caches[i] =
3139                                                 cur_params->memcg_caches[i];
3140                 }
3141
3142                 /*
3143                  * Ideally, we would wait until all caches succeed, and only
3144                  * then free the old one. But this is not worth the extra
3145                  * pointer per-cache we'd have to have for this.
3146                  *
3147                  * It is not a big deal if some caches are left with a size
3148                  * bigger than the others. And all updates will reset this
3149                  * anyway.
3150                  */
3151                 rcu_assign_pointer(s->memcg_params, new_params);
3152                 if (cur_params)
3153                         kfree_rcu(cur_params, rcu_head);
3154         }
3155         return 0;
3156 }
3157
3158 int memcg_alloc_cache_params(struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *s,
3159                              struct kmem_cache *root_cache)
3160 {
3161         size_t size;
3162
3163         if (!memcg_kmem_enabled())
3164                 return 0;
3165
3166         if (!memcg) {
3167                 size = offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3168                 size += memcg_limited_groups_array_size * sizeof(void *);
3169         } else
3170                 size = sizeof(struct memcg_cache_params);
3171
3172         s->memcg_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3173         if (!s->memcg_params)
3174                 return -ENOMEM;
3175
3176         if (memcg) {
3177                 s->memcg_params->memcg = memcg;
3178                 s->memcg_params->root_cache = root_cache;
3179                 INIT_WORK(&s->memcg_params->destroy,
3180                                 kmem_cache_destroy_work_func);
3181         } else
3182                 s->memcg_params->is_root_cache = true;
3183
3184         return 0;
3185 }
3186
3187 void memcg_free_cache_params(struct kmem_cache *s)
3188 {
3189         kfree(s->memcg_params);
3190 }
3191
3192 void memcg_register_cache(struct kmem_cache *s)
3193 {
3194         struct kmem_cache *root;
3195         struct mem_cgroup *memcg;
3196         int id;
3197
3198         if (is_root_cache(s))
3199                 return;
3200
3201         /*
3202          * Holding the slab_mutex assures nobody will touch the memcg_caches
3203          * array while we are modifying it.
3204          */
3205         lockdep_assert_held(&slab_mutex);
3206
3207         root = s->memcg_params->root_cache;
3208         memcg = s->memcg_params->memcg;
3209         id = memcg_cache_id(memcg);
3210
3211         css_get(&memcg->css);
3212
3213
3214         /*
3215          * Since readers won't lock (see cache_from_memcg_idx()), we need a
3216          * barrier here to ensure nobody will see the kmem_cache partially
3217          * initialized.
3218          */
3219         smp_wmb();
3220
3221         /*
3222          * Initialize the pointer to this cache in its parent's memcg_params
3223          * before adding it to the memcg_slab_caches list, otherwise we can
3224          * fail to convert memcg_params_to_cache() while traversing the list.
3225          */
3226         VM_BUG_ON(root->memcg_params->memcg_caches[id]);
3227         root->memcg_params->memcg_caches[id] = s;
3228
3229         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3230         list_add(&s->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
3231         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3232 }
3233
3234 void memcg_unregister_cache(struct kmem_cache *s)
3235 {
3236         struct kmem_cache *root;
3237         struct mem_cgroup *memcg;
3238         int id;
3239
3240         if (is_root_cache(s))
3241                 return;
3242
3243         /*
3244          * Holding the slab_mutex assures nobody will touch the memcg_caches
3245          * array while we are modifying it.
3246          */
3247         lockdep_assert_held(&slab_mutex);
3248
3249         root = s->memcg_params->root_cache;
3250         memcg = s->memcg_params->memcg;
3251         id = memcg_cache_id(memcg);
3252
3253         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3254         list_del(&s->memcg_params->list);
3255         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3256
3257         /*
3258          * Clear the pointer to this cache in its parent's memcg_params only
3259          * after removing it from the memcg_slab_caches list, otherwise we can
3260          * fail to convert memcg_params_to_cache() while traversing the list.
3261          */
3262         VM_BUG_ON(!root->memcg_params->memcg_caches[id]);
3263         root->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
3264
3265         css_put(&memcg->css);
3266 }
3267
3268 /*
3269  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
3270  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
3271  * enqueing new caches to be created.
3272  *
3273  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
3274  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
3275  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
3276  * objects during debug.
3277  *
3278  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
3279  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
3280  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
3281  * cache again, failing at the same point.
3282  *
3283  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
3284  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
3285  * inside the following two functions.
3286  */
3287 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
3288 {
3289         VM_BUG_ON(!current->mm);
3290         current->memcg_kmem_skip_account++;
3291 }
3292
3293 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
3294 {
3295         VM_BUG_ON(!current->mm);
3296         current->memcg_kmem_skip_account--;
3297 }
3298
3299 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w)
3300 {
3301         struct kmem_cache *cachep;
3302         struct memcg_cache_params *p;
3303
3304         p = container_of(w, struct memcg_cache_params, destroy);
3305
3306         cachep = memcg_params_to_cache(p);
3307
3308         /*
3309          * If we get down to 0 after shrink, we could delete right away.
3310          * However, memcg_release_pages() already puts us back in the workqueue
3311          * in that case. If we proceed deleting, we'll get a dangling
3312          * reference, and removing the object from the workqueue in that case
3313          * is unnecessary complication. We are not a fast path.
3314          *
3315          * Note that this case is fundamentally different from racing with
3316          * shrink_slab(): if memcg_cgroup_destroy_cache() is called in
3317          * kmem_cache_shrink, not only we would be reinserting a dead cache
3318          * into the queue, but doing so from inside the worker racing to
3319          * destroy it.
3320          *
3321          * So if we aren't down to zero, we'll just schedule a worker and try
3322          * again
3323          */
3324         if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) != 0)
3325                 kmem_cache_shrink(cachep);
3326         else
3327                 kmem_cache_destroy(cachep);
3328 }
3329
3330 void mem_cgroup_destroy_cache(struct kmem_cache *cachep)
3331 {
3332         if (!cachep->memcg_params->dead)
3333                 return;
3334
3335         /*
3336          * There are many ways in which we can get here.
3337          *
3338          * We can get to a memory-pressure situation while the delayed work is
3339          * still pending to run. The vmscan shrinkers can then release all
3340          * cache memory and get us to destruction. If this is the case, we'll
3341          * be executed twice, which is a bug (the second time will execute over
3342          * bogus data). In this case, cancelling the work should be fine.
3343          *
3344          * But we can also get here from the worker itself, if
3345          * kmem_cache_shrink is enough to shake all the remaining objects and
3346          * get the page count to 0. In this case, we'll deadlock if we try to
3347          * cancel the work (the worker runs with an internal lock held, which
3348          * is the same lock we would hold for cancel_work_sync().)
3349          *
3350          * Since we can't possibly know who got us here, just refrain from
3351          * running if there is already work pending
3352          */
3353         if (work_pending(&cachep->memcg_params->destroy))
3354                 return;
3355         /*
3356          * We have to defer the actual destroying to a workqueue, because
3357          * we might currently be in a context that cannot sleep.
3358          */
3359         schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3360 }
3361
3362 static struct kmem_cache *memcg_create_kmem_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3363                                                   struct kmem_cache *s)
3364 {
3365         struct kmem_cache *new = NULL;
3366         static char *tmp_path = NULL, *tmp_name = NULL;
3367         static DEFINE_MUTEX(mutex);     /* protects tmp_name */
3368
3369         BUG_ON(!memcg_can_account_kmem(memcg));
3370
3371         mutex_lock(&mutex);
3372         /*
3373          * kmem_cache_create_memcg duplicates the given name and
3374          * cgroup_name for this name requires RCU context.
3375          * This static temporary buffer is used to prevent from
3376          * pointless shortliving allocation.
3377          */
3378         if (!tmp_path || !tmp_name) {
3379                 if (!tmp_path)
3380                         tmp_path = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3381                 if (!tmp_name)
3382                         tmp_name = kmalloc(NAME_MAX + 1, GFP_KERNEL);
3383                 if (!tmp_path || !tmp_name)
3384                         goto out;
3385         }
3386
3387         cgroup_name(memcg->css.cgroup, tmp_name, NAME_MAX + 1);
3388         snprintf(tmp_path, PATH_MAX, "%s(%d:%s)", s->name,
3389                  memcg_cache_id(memcg), tmp_name);
3390
3391         new = kmem_cache_create_memcg(memcg, tmp_path, s->object_size, s->align,
3392                                       (s->flags & ~SLAB_PANIC), s->ctor, s);
3393         if (new)
3394                 new->allocflags |= __GFP_KMEMCG;
3395         else
3396                 new = s;
3397 out:
3398         mutex_unlock(&mutex);
3399         return new;
3400 }
3401
3402 void kmem_cache_destroy_memcg_children(struct kmem_cache *s)
3403 {
3404         struct kmem_cache *c;
3405         int i;
3406
3407         if (!s->memcg_params)
3408                 return;
3409         if (!s->memcg_params->is_root_cache)
3410                 return;
3411
3412         /*
3413          * If the cache is being destroyed, we trust that there is no one else
3414          * requesting objects from it. Even if there are, the sanity checks in
3415          * kmem_cache_destroy should caught this ill-case.
3416          *
3417          * Still, we don't want anyone else freeing memcg_caches under our
3418          * noses, which can happen if a new memcg comes to life. As usual,
3419          * we'll take the activate_kmem_mutex to protect ourselves against
3420          * this.
3421          */
3422         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
3423         for_each_memcg_cache_index(i) {
3424                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
3425                 if (!c)
3426                         continue;
3427
3428                 /*
3429                  * We will now manually delete the caches, so to avoid races
3430                  * we need to cancel all pending destruction workers and
3431                  * proceed with destruction ourselves.
3432                  *
3433                  * kmem_cache_destroy() will call kmem_cache_shrink internally,
3434                  * and that could spawn the workers again: it is likely that
3435                  * the cache still have active pages until this very moment.
3436                  * This would lead us back to mem_cgroup_destroy_cache.
3437                  *
3438                  * But that will not execute at all if the "dead" flag is not
3439                  * set, so flip it down to guarantee we are in control.
3440                  */
3441                 c->memcg_params->dead = false;
3442                 cancel_work_sync(&c->memcg_params->destroy);
3443                 kmem_cache_destroy(c);
3444         }
3445         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
3446 }
3447
3448 struct create_work {
3449         struct mem_cgroup *memcg;
3450         struct kmem_cache *cachep;
3451         struct work_struct work;
3452 };
3453
3454 static void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3455 {
3456         struct kmem_cache *cachep;
3457         struct memcg_cache_params *params;
3458
3459         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3460                 return;
3461
3462         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3463         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list) {
3464                 cachep = memcg_params_to_cache(params);
3465                 cachep->memcg_params->dead = true;
3466                 schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3467         }
3468         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3469 }
3470
3471 static void memcg_create_cache_work_func(struct work_struct *w)
3472 {
3473         struct create_work *cw;
3474
3475         cw = container_of(w, struct create_work, work);
3476         memcg_create_kmem_cache(cw->memcg, cw->cachep);
3477         css_put(&cw->memcg->css);
3478         kfree(cw);
3479 }
3480
3481 /*
3482  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
3483  */
3484 static void __memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3485                                          struct kmem_cache *cachep)
3486 {
3487         struct create_work *cw;
3488
3489         cw = kmalloc(sizeof(struct create_work), GFP_NOWAIT);
3490         if (cw == NULL) {
3491                 css_put(&memcg->css);
3492                 return;
3493         }
3494
3495         cw->memcg = memcg;
3496         cw->cachep = cachep;
3497
3498         INIT_WORK(&cw->work, memcg_create_cache_work_func);
3499         schedule_work(&cw->work);
3500 }
3501
3502 static void memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3503                                        struct kmem_cache *cachep)
3504 {
3505         /*
3506          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
3507          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
3508          * in __memcg_create_cache_enqueue will recurse.
3509          *
3510          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
3511          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
3512          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
3513          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
3514          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
3515          */
3516         memcg_stop_kmem_account();
3517         __memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3518         memcg_resume_kmem_account();
3519 }
3520 /*
3521  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
3522  * We try to use the current memcg's version of the cache.
3523  *
3524  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
3525  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
3526  * in a workqueue.
3527  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
3528  * the original cache.
3529  *
3530  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
3531  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
3532  */
3533 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep,
3534                                           gfp_t gfp)
3535 {
3536         struct mem_cgroup *memcg;
3537         struct kmem_cache *memcg_cachep;
3538
3539         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params);
3540         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params->is_root_cache);
3541
3542         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3543                 return cachep;
3544
3545         rcu_read_lock();
3546         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(current->mm->owner));
3547
3548         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3549                 goto out;
3550
3551         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(memcg));
3552         if (likely(memcg_cachep)) {
3553                 cachep = memcg_cachep;
3554                 goto out;
3555         }
3556
3557         /* The corresponding put will be done in the workqueue. */
3558         if (!css_tryget(&memcg->css))
3559                 goto out;
3560         rcu_read_unlock();
3561
3562         /*
3563          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
3564          * context), we could be be predictable and return right away.
3565          * This would guarantee that the allocation being performed
3566          * already belongs in the new cache.
3567          *
3568          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
3569          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
3570          * kmem_cache_dup, this means no further allocation could happen
3571          * with the slab_mutex held.
3572          *
3573          * Also, because cache creation issue get_online_cpus(), this
3574          * creates a lock chain: memcg_slab_mutex -> cpu_hotplug_mutex,
3575          * that ends up reversed during cpu hotplug. (cpuset allocates
3576          * a bunch of GFP_KERNEL memory during cpuup). Due to all that,
3577          * better to defer everything.
3578          */
3579         memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3580         return cachep;
3581 out:
3582         rcu_read_unlock();
3583         return cachep;
3584 }
3585 EXPORT_SYMBOL(__memcg_kmem_get_cache);
3586
3587 /*
3588  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
3589  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
3590  * need a further commit step to do the final arrangements.
3591  *
3592  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
3593  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
3594  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
3595  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
3596  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
3597  * the compiled-out case as well.
3598  *
3599  * Returning true means the allocation is possible.
3600  */
3601 bool
3602 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
3603 {
3604         struct mem_cgroup *memcg;
3605         int ret;
3606
3607         *_memcg = NULL;
3608
3609         /*
3610          * Disabling accounting is only relevant for some specific memcg
3611          * internal allocations. Therefore we would initially not have such
3612          * check here, since direct calls to the page allocator that are marked
3613          * with GFP_KMEMCG only happen outside memcg core. We are mostly
3614          * concerned with cache allocations, and by having this test at
3615          * memcg_kmem_get_cache, we are already able to relay the allocation to
3616          * the root cache and bypass the memcg cache altogether.
3617          *
3618          * There is one exception, though: the SLUB allocator does not create
3619          * large order caches, but rather service large kmallocs directly from
3620          * the page allocator. Therefore, the following sequence when backed by
3621          * the SLUB allocator:
3622          *
3623          *      memcg_stop_kmem_account();
3624          *      kmalloc(<large_number>)
3625          *      memcg_resume_kmem_account();
3626          *
3627          * would effectively ignore the fact that we should skip accounting,
3628          * since it will drive us directly to this function without passing
3629          * through the cache selector memcg_kmem_get_cache. Such large
3630          * allocations are extremely rare but can happen, for instance, for the
3631          * cache arrays. We bring this test here.
3632          */
3633         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3634                 return true;
3635
3636         memcg = try_get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
3637
3638         /*
3639          * very rare case described in mem_cgroup_from_task. Unfortunately there
3640          * isn't much we can do without complicating this too much, and it would
3641          * be gfp-dependent anyway. Just let it go
3642          */
3643         if (unlikely(!memcg))
3644                 return true;
3645
3646         if (!memcg_can_account_kmem(memcg)) {
3647                 css_put(&memcg->css);
3648                 return true;
3649         }
3650
3651         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, PAGE_SIZE << order);
3652         if (!ret)
3653                 *_memcg = memcg;
3654
3655         css_put(&memcg->css);
3656         return (ret == 0);
3657 }
3658
3659 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
3660                               int order)
3661 {
3662         struct page_cgroup *pc;
3663
3664         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3665
3666         /* The page allocation failed. Revert */
3667         if (!page) {
3668                 memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3669                 return;
3670         }
3671
3672         pc = lookup_page_cgroup(page);
3673         lock_page_cgroup(pc);
3674         pc->mem_cgroup = memcg;
3675         SetPageCgroupUsed(pc);
3676         unlock_page_cgroup(pc);
3677 }
3678
3679 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
3680 {
3681         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3682         struct page_cgroup *pc;
3683
3684
3685         pc = lookup_page_cgroup(page);
3686         /*
3687          * Fast unlocked return. Theoretically might have changed, have to
3688          * check again after locking.
3689          */
3690         if (!PageCgroupUsed(pc))
3691                 return;
3692
3693         lock_page_cgroup(pc);
3694         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3695                 memcg = pc->mem_cgroup;
3696                 ClearPageCgroupUsed(pc);
3697         }
3698         unlock_page_cgroup(pc);
3699
3700         /*
3701          * We trust that only if there is a memcg associated with the page, it
3702          * is a valid allocation
3703          */
3704         if (!memcg)
3705                 return;
3706
3707         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3708         memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3709 }
3710 #else
3711 static inline void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3712 {
3713 }
3714 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3715
3716 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3717
3718 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT (1 << PCG_LOCK | 1 << PCG_MIGRATION)
3719 /*
3720  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3721  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
3722  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
3723  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
3724  */
3725 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3726 {
3727         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
3728         struct page_cgroup *pc;
3729         struct mem_cgroup *memcg;
3730         int i;
3731
3732         if (mem_cgroup_disabled())
3733                 return;
3734
3735         memcg = head_pc->mem_cgroup;
3736         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
3737                 pc = head_pc + i;
3738                 pc->mem_cgroup = memcg;
3739                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
3740                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
3741         }
3742         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
3743                        HPAGE_PMD_NR);
3744 }
3745 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3746
3747 /**
3748  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
3749  * @page: the page
3750  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
3751  * @pc: page_cgroup of the page.
3752  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
3753  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
3754  *
3755  * The caller must confirm following.
3756  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
3757  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
3758  *
3759  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
3760  * from old cgroup.
3761  */
3762 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
3763                                    unsigned int nr_pages,
3764                                    struct page_cgroup *pc,
3765                                    struct mem_cgroup *from,
3766                                    struct mem_cgroup *to)
3767 {
3768         unsigned long flags;
3769         int ret;
3770         bool anon = PageAnon(page);
3771
3772         VM_BUG_ON(from == to);
3773         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
3774         /*
3775          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
3776          * will not handle this page. But page splitting can happen.
3777          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
3778          * hold it.
3779          */
3780         ret = -EBUSY;
3781         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
3782                 goto out;
3783
3784         lock_page_cgroup(pc);
3785
3786         ret = -EINVAL;
3787         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
3788                 goto unlock;
3789
3790         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
3791
3792         if (!anon && page_mapped(page)) {
3793                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3794                                nr_pages);
3795                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
3796                                nr_pages);
3797         }
3798
3799         if (PageWriteback(page)) {
3800                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3801                                nr_pages);
3802                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
3803                                nr_pages);
3804         }
3805
3806         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, anon, -nr_pages);
3807
3808         /* caller should have done css_get */
3809         pc->mem_cgroup = to;
3810         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, anon, nr_pages);
3811         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
3812         ret = 0;
3813 unlock:
3814         unlock_page_cgroup(pc);
3815         /*
3816          * check events
3817          */
3818         memcg_check_events(to, page);
3819         memcg_check_events(from, page);
3820 out:
3821         return ret;
3822 }
3823
3824 /**
3825  * mem_cgroup_move_parent - moves page to the parent group
3826  * @page: the page to move
3827  * @pc: page_cgroup of the page
3828  * @child: page's cgroup
3829  *
3830  * move charges to its parent or the root cgroup if the group has no
3831  * parent (aka use_hierarchy==0).
3832  * Although this might fail (get_page_unless_zero, isolate_lru_page or
3833  * mem_cgroup_move_account fails) the failure is always temporary and
3834  * it signals a race with a page removal/uncharge or migration. In the
3835  * first case the page is on the way out and it will vanish from the LRU
3836  * on the next attempt and the call should be retried later.
3837  * Isolation from the LRU fails only if page has been isolated from
3838  * the LRU since we looked at it and that usually means either global
3839  * reclaim or migration going on. The page will either get back to the
3840  * LRU or vanish.
3841  * Finaly mem_cgroup_move_account fails only if the page got uncharged
3842  * (!PageCgroupUsed) or moved to a different group. The page will
3843  * disappear in the next attempt.
3844  */
3845 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
3846                                   struct page_cgroup *pc,
3847                                   struct mem_cgroup *child)
3848 {
3849         struct mem_cgroup *parent;
3850         unsigned int nr_pages;
3851         unsigned long uninitialized_var(flags);
3852         int ret;
3853
3854         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(child));
3855
3856         ret = -EBUSY;
3857         if (!get_page_unless_zero(page))
3858                 goto out;
3859         if (isolate_lru_page(page))
3860                 goto put;
3861
3862         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
3863
3864         parent = parent_mem_cgroup(child);
3865         /*
3866          * If no parent, move charges to root cgroup.
3867          */
3868         if (!parent)
3869                 parent = root_mem_cgroup;
3870
3871         if (nr_pages > 1) {
3872                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3873                 flags = compound_lock_irqsave(page);
3874         }
3875
3876         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
3877                                 pc, child, parent);
3878         if (!ret)
3879                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
3880
3881         if (nr_pages > 1)
3882                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
3883         putback_lru_page(page);
3884 put:
3885         put_page(page);
3886 out:
3887         return ret;
3888 }
3889
3890 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
3891                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
3892 {
3893         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3894         unsigned int nr_pages = 1;
3895         bool oom = true;
3896         int ret;
3897
3898         if (mem_cgroup_disabled())
3899                 return 0;
3900
3901         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapped(page), page);
3902         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping && !PageAnon(page), page);
3903         VM_BUG_ON(!mm);
3904
3905         if (PageTransHuge(page)) {
3906                 nr_pages <<= compound_order(page);
3907                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3908                 /*
3909                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
3910                  * fault handler will fall back to regular pages.
3911                  */
3912                 oom = false;
3913         }
3914
3915         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &memcg, oom);
3916         if (ret == -ENOMEM)
3917                 return ret;
3918         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages,
3919                                    MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON, false);
3920         return 0;
3921 }
3922
3923 /*
3924  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
3925  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
3926  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
3927  * "commit()" or removed by "cancel()"
3928  */
3929 static int __mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
3930                                           struct page *page,
3931                                           gfp_t mask,
3932                                           struct mem_cgroup **memcgp)
3933 {
3934         struct mem_cgroup *memcg;
3935         struct page_cgroup *pc;
3936         int ret;
3937
3938         pc = lookup_page_cgroup(page);
3939         /*
3940          * Every swap fault against a single page tries to charge the
3941          * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
3942          * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
3943          * the page lock, which serializes swap cache removal, which
3944          * in turn serializes uncharging.
3945          */
3946         if (PageCgroupUsed(pc))
3947                 return 0;
3948         if (!do_swap_account)
3949                 goto charge_cur_mm;
3950         memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
3951         if (!memcg)
3952                 goto charge_cur_mm;
3953         *memcgp = memcg;
3954         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, memcgp, true);
3955         css_put(&memcg->css);
3956         if (ret == -EINTR)
3957                 ret = 0;
3958         return ret;
3959 charge_cur_mm:
3960         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, memcgp, true);
3961         if (ret == -EINTR)
3962                 ret = 0;
3963         return ret;
3964 }
3965
3966 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm, struct page *page,
3967                                  gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
3968 {
3969         *memcgp = NULL;
3970         if (mem_cgroup_disabled())
3971                 return 0;
3972         /*
3973          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already
3974          * updated the pte, and even removed page from swap cache: in
3975          * those cases unuse_pte()'s pte_same() test will fail; but
3976          * there's also a KSM case which does need to charge the page.
3977          */
3978         if (!PageSwapCache(page)) {
3979                 int ret;
3980
3981                 ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, 1, memcgp, true);
3982                 if (ret == -EINTR)
3983                         ret = 0;
3984                 return ret;
3985         }
3986         return __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, memcgp);
3987 }
3988
3989 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
3990 {
3991         if (mem_cgroup_disabled())
3992                 return;
3993         if (!memcg)
3994                 return;
3995         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
3996 }
3997
3998 static void
3999 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
4000                                         enum charge_type ctype)
4001 {
4002         if (mem_cgroup_disabled())
4003                 return;
4004         if (!memcg)
4005                 return;
4006
4007         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, ctype, true);
4008         /*
4009          * Now swap is on-memory. This means this page may be
4010          * counted both as mem and swap....double count.
4011          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
4012          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
4013          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
4014          */
4015         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
4016                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
4017                 mem_cgroup_uncharge_swap(ent);
4018         }
4019 }
4020
4021 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
4022                                      struct mem_cgroup *memcg)
4023 {
4024         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
4025                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
4026 }
4027
4028 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
4029                                 gfp_t gfp_mask)
4030 {
4031         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4032         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4033         int ret;
4034
4035         if (mem_cgroup_disabled())
4036                 return 0;
4037         if (PageCompound(page))
4038                 return 0;
4039
4040         if (!PageSwapCache(page)) {
4041                 ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, 1, &memcg, true);
4042                 if (ret != -ENOMEM)
4043                         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, type, false);
4044         } else { /* page is swapcache/shmem */
4045                 ret = __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page,
4046                                                      gfp_mask, &memcg);
4047                 if (!ret)
4048                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
4049         }
4050         return ret;
4051 }
4052
4053 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
4054                                    unsigned int nr_pages,
4055                                    const enum charge_type ctype)
4056 {
4057         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
4058         bool uncharge_memsw = true;
4059
4060         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
4061         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
4062                 uncharge_memsw = false;
4063
4064         batch = &current->memcg_batch;
4065         /*
4066          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
4067          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
4068          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
4069          */
4070         if (!batch->memcg)
4071                 batch->memcg = memcg;
4072         /*
4073          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
4074          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
4075          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
4076          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
4077          * because we want to do uncharge as soon as possible.
4078          */
4079
4080         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
4081                 goto direct_uncharge;
4082
4083         if (nr_pages > 1)
4084                 goto direct_uncharge;
4085
4086         /*
4087          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
4088          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
4089          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
4090          */
4091         if (batch->memcg != memcg)
4092                 goto direct_uncharge;
4093         /* remember freed charge and uncharge it later */
4094         batch->nr_pages++;
4095         if (uncharge_memsw)
4096                 batch->memsw_nr_pages++;
4097         return;
4098 direct_uncharge:
4099         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
4100         if (uncharge_memsw)
4101                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
4102         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
4103                 memcg_oom_recover(memcg);
4104 }
4105
4106 /*
4107  * uncharge if !page_mapped(page)
4108  */
4109 static struct mem_cgroup *
4110 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype,
4111                              bool end_migration)
4112 {
4113         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4114         unsigned int nr_pages = 1;
4115         struct page_cgroup *pc;
4116         bool anon;
4117
4118         if (mem_cgroup_disabled())
4119                 return NULL;
4120
4121         if (PageTransHuge(page)) {
4122                 nr_pages <<= compound_order(page);
4123                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
4124         }
4125         /*
4126          * Check if our page_cgroup is valid
4127          */
4128         pc = lookup_page_cgroup(page);
4129         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
4130                 return NULL;
4131
4132         lock_page_cgroup(pc);
4133
4134         memcg = pc->mem_cgroup;
4135
4136         if (!PageCgroupUsed(pc))
4137                 goto unlock_out;
4138
4139         anon = PageAnon(page);
4140
4141         switch (ctype) {
4142         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON:
4143                 /*
4144                  * Generally PageAnon tells if it's the anon statistics to be
4145                  * updated; but sometimes e.g. mem_cgroup_uncharge_page() is
4146                  * used before page reached the stage of being marked PageAnon.
4147                  */
4148                 anon = true;
4149                 /* fallthrough */
4150         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
4151                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
4152                 if (page_mapped(page))
4153                         goto unlock_out;
4154                 /*
4155                  * Pages under migration may not be uncharged.  But
4156                  * end_migration() /must/ be the one uncharging the
4157                  * unused post-migration page and so it has to call
4158                  * here with the migration bit still set.  See the
4159                  * res_counter handling below.
4160                  */
4161                 if (!end_migration && PageCgroupMigration(pc))
4162                         goto unlock_out;
4163                 break;
4164         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
4165                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
4166                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
4167                                 goto unlock_out;
4168                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
4169                                 goto unlock_out;
4170                 break;
4171         default:
4172                 break;
4173         }
4174
4175         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, -nr_pages);
4176
4177         ClearPageCgroupUsed(pc);
4178         /*
4179          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
4180          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
4181          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
4182          * special functions.
4183          */
4184
4185         unlock_page_cgroup(pc);
4186         /*
4187          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
4188          * will never be freed, so it's safe to call css_get().
4189          */
4190         memcg_check_events(memcg, page);
4191         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
4192                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
4193                 css_get(&memcg->css);
4194         }
4195         /*
4196          * Migration does not charge the res_counter for the
4197          * replacement page, so leave it alone when phasing out the
4198          * page that is unused after the migration.
4199          */
4200         if (!end_migration && !mem_cgroup_is_root(memcg))
4201                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
4202
4203         return memcg;
4204
4205 unlock_out:
4206         unlock_page_cgroup(pc);
4207         return NULL;
4208 }
4209
4210 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
4211 {
4212         /* early check. */
4213         if (page_mapped(page))
4214                 return;
4215         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping && !PageAnon(page), page);
4216         /*
4217          * If the page is in swap cache, uncharge should be deferred
4218          * to the swap path, which also properly accounts swap usage
4219          * and handles memcg lifetime.
4220          *
4221          * Note that this check is not stable and reclaim may add the
4222          * page to swap cache at any time after this.  However, if the
4223          * page is not in swap cache by the time page->mapcount hits
4224          * 0, there won't be any page table references to the swap
4225          * slot, and reclaim will free it and not actually write the
4226          * page to disk.
4227          */
4228         if (PageSwapCache(page))
4229                 return;
4230         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON, false);
4231 }
4232
4233 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
4234 {
4235         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapped(page), page);
4236         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping, page);
4237         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE, false);
4238 }
4239
4240 /*
4241  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
4242  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
4243  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
4244  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
4245  * This may be called prural(2) times in a context,
4246  */
4247
4248 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
4249 {
4250         current->memcg_batch.do_batch++;
4251         /* We can do nest. */
4252         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
4253                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
4254                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
4255                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
4256         }
4257 }
4258
4259 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
4260 {
4261         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
4262
4263         if (!batch->do_batch)
4264                 return;
4265
4266         batch->do_batch--;
4267         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
4268                 return;
4269
4270         if (!batch->memcg)
4271                 return;
4272         /*
4273          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
4274          * bacause we hide charges behind us.
4275          */
4276         if (batch->nr_pages)
4277                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
4278                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
4279         if (batch->memsw_nr_pages)
4280                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
4281                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
4282         memcg_oom_recover(batch->memcg);
4283         /* forget this pointer (for sanity check) */
4284         batch->memcg = NULL;
4285 }
4286
4287 #ifdef CONFIG_SWAP
4288 /*
4289  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
4290  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
4291  */
4292 void
4293 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
4294 {
4295         struct mem_cgroup *memcg;
4296         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
4297
4298         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
4299                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
4300
4301         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype, false);
4302
4303         /*
4304          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
4305          * css_get() was called in uncharge().
4306          */
4307         if (do_swap_account && swapout && memcg)
4308                 swap_cgroup_record(ent, mem_cgroup_id(memcg));
4309 }
4310 #endif
4311
4312 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4313 /*
4314  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
4315  * uncharge "memsw" account.
4316  */
4317 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
4318 {
4319         struct mem_cgroup *memcg;
4320         unsigned short id;
4321
4322         if (!do_swap_account)
4323                 return;
4324
4325         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
4326         rcu_read_lock();
4327         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
4328         if (memcg) {
4329                 /*
4330                  * We uncharge this because swap is freed.
4331                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
4332                  */
4333                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
4334                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
4335                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
4336                 css_put(&memcg->css);
4337         }
4338         rcu_read_unlock();
4339 }
4340
4341 /**
4342  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
4343  * @entry: swap entry to be moved
4344  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
4345  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
4346  *
4347  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
4348  * as the mem_cgroup's id of @from.
4349  *
4350  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
4351  *
4352  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
4353  * both res and memsw, and called css_get().
4354  */
4355 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4356                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4357 {
4358         unsigned short old_id, new_id;
4359
4360         old_id = mem_cgroup_id(from);
4361         new_id = mem_cgroup_id(to);
4362
4363         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
4364                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
4365                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
4366                 /*
4367                  * This function is only called from task migration context now.
4368                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
4369                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
4370                  * improvement. But we cannot postpone css_get(to)  because if
4371                  * the process that has been moved to @to does swap-in, the
4372                  * refcount of @to might be decreased to 0.
4373                  *
4374                  * We are in attach() phase, so the cgroup is guaranteed to be
4375                  * alive, so we can just call css_get().
4376                  */
4377                 css_get(&to->css);
4378                 return 0;
4379         }
4380         return -EINVAL;
4381 }
4382 #else
4383 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4384                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4385 {
4386         return -EINVAL;
4387 }
4388 #endif
4389
4390 /*
4391  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
4392  * page belongs to.
4393  */
4394 void mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page, struct page *newpage,
4395                                   struct mem_cgroup **memcgp)
4396 {
4397         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4398         unsigned int nr_pages = 1;
4399         struct page_cgroup *pc;
4400         enum charge_type ctype;
4401
4402         *memcgp = NULL;
4403
4404         if (mem_cgroup_disabled())
4405                 return;
4406
4407         if (PageTransHuge(page))
4408                 nr_pages <<= compound_order(page);
4409
4410         pc = lookup_page_cgroup(page);
4411         lock_page_cgroup(pc);
4412         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4413                 memcg = pc->mem_cgroup;
4414                 css_get(&memcg->css);
4415                 /*
4416                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
4417                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
4418                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
4419                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
4420                  * until end_migration() is called
4421                  *
4422                  * Corner Case Thinking
4423                  * A)
4424                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
4425                  * while migration was ongoing.
4426                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
4427                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
4428                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
4429                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
4430                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
4431                  *
4432                  * B)
4433                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
4434                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
4435                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
4436                  * without charging it again.
4437                  *
4438                  * C)
4439                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
4440                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
4441                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
4442                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
4443                  */
4444                 if (PageAnon(page))
4445                         SetPageCgroupMigration(pc);
4446         }
4447         unlock_page_cgroup(pc);
4448         /*
4449          * If the page is not charged at this point,
4450          * we return here.
4451          */
4452         if (!memcg)
4453                 return;
4454
4455         *memcgp = memcg;
4456         /*
4457          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
4458          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
4459          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
4460          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
4461          */
4462         if (PageAnon(page))
4463                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON;
4464         else
4465                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4466         /*
4467          * The page is committed to the memcg, but it's not actually
4468          * charged to the res_counter since we plan on replacing the
4469          * old one and only one page is going to be left afterwards.
4470          */
4471         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, nr_pages, ctype, false);
4472 }
4473
4474 /* remove redundant charge if migration failed*/
4475 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
4476         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
4477 {
4478         struct page *used, *unused;
4479         struct page_cgroup *pc;
4480         bool anon;
4481
4482         if (!memcg)
4483                 return;
4484
4485         if (!migration_ok) {
4486                 used = oldpage;
4487                 unused = newpage;
4488         } else {
4489                 used = newpage;
4490                 unused = oldpage;
4491         }
4492         anon = PageAnon(used);
4493         __mem_cgroup_uncharge_common(unused,
4494                                      anon ? MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON
4495                                      : MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE,
4496                                      true);
4497         css_put(&memcg->css);
4498         /*
4499          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
4500          * of the page goes down to zero, temporarly.
4501          * Clear the flag and check the page should be charged.
4502          */
4503         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4504         lock_page_cgroup(pc);
4505         ClearPageCgroupMigration(pc);
4506         unlock_page_cgroup(pc);
4507
4508         /*
4509          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
4510          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
4511          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
4512          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
4513          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
4514          * check. (see prepare_charge() also)
4515          */
4516         if (anon)
4517                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
4518 }
4519
4520 /*
4521  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
4522  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
4523  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
4524  */
4525 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
4526                                   struct page *newpage)
4527 {
4528         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4529         struct page_cgroup *pc;
4530         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4531
4532         if (mem_cgroup_disabled())
4533                 return;
4534
4535         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4536         /* fix accounting on old pages */
4537         lock_page_cgroup(pc);
4538         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4539                 memcg = pc->mem_cgroup;
4540                 mem_cgroup_charge_statistics(memcg, oldpage, false, -1);
4541                 ClearPageCgroupUsed(pc);
4542         }
4543         unlock_page_cgroup(pc);
4544
4545         /*
4546          * When called from shmem_replace_page(), in some cases the
4547          * oldpage has already been charged, and in some cases not.
4548          */
4549         if (!memcg)
4550                 return;
4551         /*
4552          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
4553          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
4554          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
4555          */
4556         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, type, true);
4557 }
4558
4559 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4560 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
4561 {
4562         struct page_cgroup *pc;
4563
4564         pc = lookup_page_cgroup(page);
4565         /*
4566          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
4567          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
4568          * or when mem_cgroup_disabled().
4569          */
4570         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
4571                 return pc;
4572         return NULL;
4573 }
4574
4575 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
4576 {
4577         if (mem_cgroup_disabled())
4578                 return false;
4579
4580         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
4581 }
4582
4583 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
4584 {
4585         struct page_cgroup *pc;
4586
4587         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
4588         if (pc) {
4589                 pr_alert("pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
4590                          pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
4591         }
4592 }
4593 #endif
4594
4595 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4596                                 unsigned long long val)
4597 {
4598         int retry_count;
4599         u64 memswlimit, memlimit;
4600         int ret = 0;
4601         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4602         u64 curusage, oldusage;
4603         int enlarge;
4604
4605         /*
4606          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
4607          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
4608          * of # of children which we should visit in this loop.
4609          */
4610         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
4611
4612         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4613
4614         enlarge = 0;
4615         while (retry_count) {
4616                 if (signal_pending(current)) {
4617                         ret = -EINTR;
4618                         break;
4619                 }
4620                 /*
4621                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4622                  * open coded manner. You see what this really does.
4623                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4624                  */
4625                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4626                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4627                 if (memswlimit < val) {
4628                         ret = -EINVAL;
4629                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4630                         break;
4631                 }
4632
4633                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4634                 if (memlimit < val)
4635                         enlarge = 1;
4636
4637                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
4638                 if (!ret) {
4639                         if (memswlimit == val)
4640                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4641                         else
4642                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4643                 }
4644                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4645
4646                 if (!ret)
4647                         break;
4648
4649                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4650                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4651                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4652                 /* Usage is reduced ? */
4653                 if (curusage >= oldusage)
4654                         retry_count--;
4655                 else
4656                         oldusage = curusage;
4657         }
4658         if (!ret && enlarge)
4659                 memcg_oom_recover(memcg);
4660
4661         return ret;
4662 }
4663
4664 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4665                                         unsigned long long val)
4666 {
4667         int retry_count;
4668         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
4669         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4670         int ret = -EBUSY;
4671         int enlarge = 0;
4672
4673         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
4674         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4675         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4676         while (retry_count) {
4677                 if (signal_pending(current)) {
4678                         ret = -EINTR;
4679                         break;
4680                 }
4681                 /*
4682                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4683                  * open coded manner. You see what this really does.
4684                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4685                  */
4686                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4687                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4688                 if (memlimit > val) {
4689                         ret = -EINVAL;
4690                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4691                         break;
4692                 }
4693                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4694                 if (memswlimit < val)
4695                         enlarge = 1;
4696                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
4697                 if (!ret) {
4698                         if (memlimit == val)
4699                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4700                         else
4701                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4702                 }
4703                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4704
4705                 if (!ret)
4706                         break;
4707
4708                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4709                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
4710                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4711                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4712                 /* Usage is reduced ? */
4713                 if (curusage >= oldusage)
4714                         retry_count--;
4715                 else
4716                         oldusage = curusage;
4717         }
4718         if (!ret && enlarge)
4719                 memcg_oom_recover(memcg);
4720         return ret;
4721 }
4722
4723 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
4724                                             gfp_t gfp_mask,
4725                                             unsigned long *total_scanned)
4726 {
4727         unsigned long nr_reclaimed = 0;
4728         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
4729         unsigned long reclaimed;
4730         int loop = 0;
4731         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
4732         unsigned long long excess;
4733         unsigned long nr_scanned;
4734
4735         if (order > 0)
4736                 return 0;
4737
4738         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
4739         /*
4740          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
4741          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
4742          * pressure
4743          */
4744         do {
4745                 if (next_mz)
4746                         mz = next_mz;
4747                 else
4748                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4749                 if (!mz)
4750                         break;
4751
4752                 nr_scanned = 0;
4753                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
4754                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
4755                 nr_reclaimed += reclaimed;
4756                 *total_scanned += nr_scanned;
4757                 spin_lock(&mctz->lock);
4758
4759                 /*
4760                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
4761                  * it is time to move on to the next cgroup
4762                  */
4763                 next_mz = NULL;
4764                 if (!reclaimed) {
4765                         do {
4766                                 /*
4767                                  * Loop until we find yet another one.
4768                                  *
4769                                  * By the time we get the soft_limit lock
4770                                  * again, someone might have aded the
4771                                  * group back on the RB tree. Iterate to
4772                                  * make sure we get a different mem.
4773                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
4774                                  * NULL if no other cgroup is present on
4775                                  * the tree
4776                                  */
4777                                 next_mz =
4778                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4779                                 if (next_mz == mz)
4780                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
4781                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
4782                                         break;
4783                         } while (1);
4784                 }
4785                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
4786                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
4787                 /*
4788                  * One school of thought says that we should not add
4789                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
4790                  * But our reclaim could return 0, simply because due
4791                  * to priority we are exposing a smaller subset of
4792                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
4793                  * term TODO.
4794                  */
4795                 /* If excess == 0, no tree ops */
4796                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->memcg, mz, mctz, excess);
4797                 spin_unlock(&mctz->lock);
4798                 css_put(&mz->memcg->css);
4799                 loop++;
4800                 /*
4801                  * Could not reclaim anything and there are no more
4802                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
4803                  * reclaiming anything.
4804                  */
4805                 if (!nr_reclaimed &&
4806                         (next_mz == NULL ||
4807                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
4808                         break;
4809         } while (!nr_reclaimed);
4810         if (next_mz)
4811                 css_put(&next_mz->memcg->css);
4812         return nr_reclaimed;
4813 }
4814
4815 /**
4816  * mem_cgroup_force_empty_list - clears LRU of a group
4817  * @memcg: group to clear
4818  * @node: NUMA node
4819  * @zid: zone id
4820  * @lru: lru to to clear
4821  *
4822  * Traverse a specified page_cgroup list and try to drop them all.  This doesn't
4823  * reclaim the pages page themselves - pages are moved to the parent (or root)
4824  * group.
4825  */
4826 static void mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
4827                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
4828 {
4829         struct lruvec *lruvec;
4830         unsigned long flags;
4831         struct list_head *list;
4832         struct page *busy;
4833         struct zone *zone;
4834
4835         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
4836         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, memcg);
4837         list = &lruvec->lists[lru];
4838
4839         busy = NULL;
4840         do {
4841                 struct page_cgroup *pc;
4842                 struct page *page;
4843
4844                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
4845                 if (list_empty(list)) {
4846                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4847                         break;
4848                 }
4849                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
4850                 if (busy == page) {
4851                         list_move(&page->lru, list);
4852                         busy = NULL;
4853                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4854                         continue;
4855                 }
4856                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4857
4858                 pc = lookup_page_cgroup(page);
4859
4860                 if (mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg)) {
4861                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
4862                         busy = page;
4863                         cond_resched();
4864                 } else
4865                         busy = NULL;
4866         } while (!list_empty(list));
4867 }
4868
4869 /*
4870  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task by moving
4871  * all the charges and pages to the parent.
4872  * This enables deleting this mem_cgroup.
4873  *
4874  * Caller is responsible for holding css reference on the memcg.
4875  */
4876 static void mem_cgroup_reparent_charges(struct mem_cgroup *memcg)
4877 {
4878         int node, zid;
4879         u64 usage;
4880
4881         do {
4882                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
4883                 lru_add_drain_all();
4884                 drain_all_stock_sync(memcg);
4885                 mem_cgroup_start_move(memcg);
4886                 for_each_node_state(node, N_MEMORY) {
4887                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4888                                 enum lru_list lru;
4889                                 for_each_lru(lru) {
4890                                         mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
4891                                                         node, zid, lru);
4892                                 }
4893                         }
4894                 }
4895                 mem_cgroup_end_move(memcg);
4896                 memcg_oom_recover(memcg);
4897                 cond_resched();
4898
4899                 /*
4900                  * Kernel memory may not necessarily be trackable to a specific
4901                  * process. So they are not migrated, and therefore we can't
4902                  * expect their value to drop to 0 here.
4903                  * Having res filled up with kmem only is enough.
4904                  *
4905                  * This is a safety check because mem_cgroup_force_empty_list
4906                  * could have raced with mem_cgroup_replace_page_cache callers
4907                  * so the lru seemed empty but the page could have been added
4908                  * right after the check. RES_USAGE should be safe as we always
4909                  * charge before adding to the LRU.
4910                  */
4911                 usage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) -
4912                         res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE);
4913         } while (usage > 0);
4914 }
4915
4916 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
4917 {
4918         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
4919         /*
4920          * The lock does not prevent addition or deletion to the list
4921          * of children, but it prevents a new child from being
4922          * initialized based on this parent in css_online(), so it's
4923          * enough to decide whether hierarchically inherited
4924          * attributes can still be changed or not.
4925          */
4926         return memcg->use_hierarchy &&
4927                 !list_empty(&memcg->css.cgroup->children);
4928 }
4929
4930 /*
4931  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
4932  * the rest to the parent.
4933  *
4934  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
4935  */
4936 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
4937 {
4938         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4939         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
4940
4941         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
4942         if (cgroup_has_tasks(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
4943                 return -EBUSY;
4944
4945         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
4946         lru_add_drain_all();
4947         /* try to free all pages in this cgroup */
4948         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
4949                 int progress;
4950
4951                 if (signal_pending(current))
4952                         return -EINTR;
4953
4954                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
4955                                                 false);
4956                 if (!progress) {
4957                         nr_retries--;
4958                         /* maybe some writeback is necessary */
4959                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
4960                 }
4961
4962         }
4963         lru_add_drain();
4964         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
4965
4966         return 0;
4967 }
4968
4969 static int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4970                                         unsigned int event)
4971 {
4972         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4973
4974         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
4975                 return -EINVAL;
4976         return mem_cgroup_force_empty(memcg);
4977 }
4978
4979 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4980                                      struct cftype *cft)
4981 {
4982         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
4983 }
4984
4985 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4986                                       struct cftype *cft, u64 val)
4987 {
4988         int retval = 0;
4989         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4990         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
4991
4992         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4993
4994         if (memcg->use_hierarchy == val)
4995                 goto out;
4996
4997         /*
4998          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
4999          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
5000          * occur, provided the current cgroup has no children.
5001          *
5002          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
5003          * set if there are no children.
5004          */
5005         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
5006                                 (val == 1 || val == 0)) {
5007                 if (list_empty(&memcg->css.cgroup->children))
5008                         memcg->use_hierarchy = val;
5009                 else
5010                         retval = -EBUSY;
5011         } else
5012                 retval = -EINVAL;
5013
5014 out:
5015         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5016
5017         return retval;
5018 }
5019
5020
5021 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
5022                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
5023 {
5024         struct mem_cgroup *iter;
5025         long val = 0;
5026
5027         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
5028         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5029                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
5030
5031         if (val < 0) /* race ? */
5032                 val = 0;
5033         return val;
5034 }
5035
5036 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5037 {
5038         u64 val;
5039
5040         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5041                 if (!swap)
5042                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
5043                 else
5044                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
5045         }
5046
5047         /*
5048          * Transparent hugepages are still accounted for in MEM_CGROUP_STAT_RSS
5049          * as well as in MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE.
5050          */
5051         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
5052         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
5053
5054         if (swap)
5055                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
5056
5057         return val << PAGE_SHIFT;
5058 }
5059
5060 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
5061                                    struct cftype *cft)
5062 {
5063         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5064         u64 val;
5065         int name;
5066         enum res_type type;
5067
5068         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5069         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5070
5071         switch (type) {
5072         case _MEM:
5073                 if (name == RES_USAGE)
5074                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
5075                 else
5076                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
5077                 break;
5078         case _MEMSWAP:
5079                 if (name == RES_USAGE)
5080                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
5081                 else
5082                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
5083                 break;
5084         case _KMEM:
5085                 val = res_counter_read_u64(&memcg->kmem, name);
5086                 break;
5087         default:
5088                 BUG();
5089         }
5090
5091         return val;
5092 }
5093
5094 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5095 /* should be called with activate_kmem_mutex held */
5096 static int __memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
5097                                  unsigned long long limit)
5098 {
5099         int err = 0;
5100         int memcg_id;
5101
5102         if (memcg_kmem_is_active(memcg))
5103                 return 0;
5104
5105         /*
5106          * We are going to allocate memory for data shared by all memory
5107          * cgroups so let's stop accounting here.
5108          */
5109         memcg_stop_kmem_account();
5110
5111         /*
5112          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
5113          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
5114          * already joined.
5115          *
5116          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
5117          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
5118          * place, which makes the value quite meaningless.
5119          *
5120          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
5121          * of course permitted.
5122          */
5123         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5124         if (cgroup_has_tasks(memcg->css.cgroup) || memcg_has_children(memcg))
5125                 err = -EBUSY;
5126         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5127         if (err)
5128                 goto out;
5129
5130         memcg_id = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
5131                                   0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
5132         if (memcg_id < 0) {
5133                 err = memcg_id;
5134                 goto out;
5135         }
5136
5137         /*
5138          * Make sure we have enough space for this cgroup in each root cache's
5139          * memcg_params.
5140          */
5141         err = memcg_update_all_caches(memcg_id + 1);
5142         if (err)
5143                 goto out_rmid;
5144
5145         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
5146         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
5147         mutex_init(&memcg->slab_caches_mutex);
5148
5149         /*
5150          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got the
5151          * active bit set yet, so this should succeed.
5152          */
5153         err = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, limit);
5154         VM_BUG_ON(err);
5155
5156         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
5157         /*
5158          * Setting the active bit after enabling static branching will
5159          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
5160          * patched.
5161          */
5162         memcg_kmem_set_active(memcg);
5163 out:
5164         memcg_resume_kmem_account();
5165         return err;
5166
5167 out_rmid:
5168         ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, memcg_id);
5169         goto out;
5170 }
5171
5172 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
5173                                unsigned long long limit)
5174 {
5175         int ret;
5176
5177         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
5178         ret = __memcg_activate_kmem(memcg, limit);
5179         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
5180         return ret;
5181 }
5182
5183 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5184                                    unsigned long long val)
5185 {
5186         int ret;
5187
5188         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5189                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, val);
5190         else
5191                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, val);
5192         return ret;
5193 }
5194
5195 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5196 {
5197         int ret = 0;
5198         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5199
5200         if (!parent)
5201                 return 0;
5202
5203         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
5204         /*
5205          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
5206          * after this point, because it has at least one child already.
5207          */
5208         if (memcg_kmem_is_active(parent))
5209                 ret = __memcg_activate_kmem(memcg, RES_COUNTER_MAX);
5210         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
5211         return ret;
5212 }
5213 #else
5214 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5215                                    unsigned long long val)
5216 {
5217         return -EINVAL;
5218 }
5219 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
5220
5221 /*
5222  * The user of this function is...
5223  * RES_LIMIT.
5224  */
5225 static int mem_cgroup_write(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
5226                             char *buffer)
5227 {
5228         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5229         enum res_type type;
5230         int name;
5231         unsigned long long val;
5232         int ret;
5233
5234         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5235         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5236
5237         switch (name) {
5238         case RES_LIMIT:
5239                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
5240                         ret = -EINVAL;
5241                         break;
5242                 }
5243                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
5244                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5245                 if (ret)
5246                         break;
5247                 if (type == _MEM)
5248                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
5249                 else if (type == _MEMSWAP)
5250                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
5251                 else if (type == _KMEM)
5252                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, val);
5253                 else
5254                         return -EINVAL;
5255                 break;
5256         case RES_SOFT_LIMIT:
5257                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5258                 if (ret)
5259                         break;
5260                 /*
5261                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
5262                  * of semantics, for now, we support soft limits for
5263                  * control without swap
5264                  */
5265                 if (type == _MEM)
5266                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
5267                 else
5268                         ret = -EINVAL;
5269                 break;
5270         default:
5271                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
5272                 break;
5273         }
5274         return ret;
5275 }
5276
5277 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5278                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
5279 {
5280         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
5281
5282         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5283         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5284         if (!memcg->use_hierarchy)
5285                 goto out;
5286
5287         while (css_parent(&memcg->css)) {
5288                 memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5289                 if (!memcg->use_hierarchy)
5290                         break;
5291                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5292                 min_limit = min(min_limit, tmp);
5293                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5294                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
5295         }
5296 out:
5297         *mem_limit = min_limit;
5298         *memsw_limit = min_memsw_limit;
5299 }
5300
5301 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup_subsys_state *css, unsigned int event)
5302 {
5303         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5304         int name;
5305         enum res_type type;
5306
5307         type = MEMFILE_TYPE(event);
5308         name = MEMFILE_ATTR(event);
5309
5310         switch (name) {
5311         case RES_MAX_USAGE:
5312                 if (type == _MEM)
5313                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
5314                 else if (type == _MEMSWAP)
5315                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
5316                 else if (type == _KMEM)
5317                         res_counter_reset_max(&memcg->kmem);
5318                 else
5319                         return -EINVAL;
5320                 break;
5321         case RES_FAILCNT:
5322                 if (type == _MEM)
5323                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
5324                 else if (type == _MEMSWAP)
5325                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
5326                 else if (type == _KMEM)
5327                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->kmem);
5328                 else
5329                         return -EINVAL;
5330                 break;
5331         }
5332
5333         return 0;
5334 }
5335
5336 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5337                                         struct cftype *cft)
5338 {
5339         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
5340 }
5341
5342 #ifdef CONFIG_MMU
5343 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5344                                         struct cftype *cft, u64 val)
5345 {
5346         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5347
5348         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
5349                 return -EINVAL;
5350
5351         /*
5352          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
5353          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
5354          * on with stale data. This means that changes to this value will only
5355          * affect task migrations starting after the change.
5356          */
5357         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
5358         return 0;
5359 }
5360 #else
5361 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5362                                         struct cftype *cft, u64 val)
5363 {
5364         return -ENOSYS;
5365 }
5366 #endif
5367
5368 #ifdef CONFIG_NUMA
5369 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5370 {
5371         struct numa_stat {
5372                 const char *name;
5373                 unsigned int lru_mask;
5374         };
5375
5376         static const struct numa_stat stats[] = {
5377                 { "total", LRU_ALL },
5378                 { "file", LRU_ALL_FILE },
5379                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
5380                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
5381         };
5382         const struct numa_stat *stat;
5383         int nid;
5384         unsigned long nr;
5385         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5386
5387         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5388                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
5389                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
5390                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5391                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
5392                                                           stat->lru_mask);
5393                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5394                 }
5395                 seq_putc(m, '\n');
5396         }
5397
5398         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5399                 struct mem_cgroup *iter;
5400
5401                 nr = 0;
5402                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5403                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
5404                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
5405                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5406                         nr = 0;
5407                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5408                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
5409                                         iter, nid, stat->lru_mask);
5410                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5411                 }
5412                 seq_putc(m, '\n');
5413         }
5414
5415         return 0;
5416 }
5417 #endif /* CONFIG_NUMA */
5418
5419 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
5420 {
5421         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
5422 }
5423
5424 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5425 {
5426         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5427         struct mem_cgroup *mi;
5428         unsigned int i;
5429
5430         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5431                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5432                         continue;
5433                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
5434                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
5435         }
5436
5437         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
5438                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
5439                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
5440
5441         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5442                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5443                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
5444
5445         /* Hierarchical information */
5446         {
5447                 unsigned long long limit, memsw_limit;
5448                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
5449                 seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n", limit);
5450                 if (do_swap_account)
5451                         seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
5452                                    memsw_limit);
5453         }
5454
5455         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5456                 long long val = 0;
5457
5458                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5459                         continue;
5460                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5461                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
5462                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
5463         }
5464
5465         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
5466                 unsigned long long val = 0;
5467
5468                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5469                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
5470                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
5471                            mem_cgroup_events_names[i], val);
5472         }
5473
5474         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5475                 unsigned long long val = 0;
5476
5477                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5478                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
5479                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
5480         }
5481
5482 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
5483         {
5484                 int nid, zid;
5485                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
5486                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
5487                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
5488                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
5489
5490                 for_each_online_node(nid)
5491                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
5492                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
5493                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
5494
5495                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
5496                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
5497                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
5498                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
5499                         }
5500                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
5501                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
5502                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
5503                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
5504         }
5505 #endif
5506
5507         return 0;
5508 }
5509
5510 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5511                                       struct cftype *cft)
5512 {
5513         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5514
5515         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
5516 }
5517
5518 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5519                                        struct cftype *cft, u64 val)
5520 {
5521         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5522         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5523
5524         if (val > 100 || !parent)
5525                 return -EINVAL;
5526
5527         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5528
5529         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
5530         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5531                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5532                 return -EINVAL;
5533         }
5534
5535         memcg->swappiness = val;
5536
5537         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5538
5539         return 0;
5540 }
5541
5542 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5543 {
5544         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
5545         u64 usage;
5546         int i;
5547
5548         rcu_read_lock();
5549         if (!swap)
5550                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
5551         else
5552                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
5553
5554         if (!t)
5555                 goto unlock;
5556
5557         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
5558
5559         /*
5560          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
5561          * If it's not true, a threshold was crossed after last
5562          * call of __mem_cgroup_threshold().
5563          */
5564         i = t->current_threshold;
5565
5566         /*
5567          * Iterate backward over array of thresholds starting from
5568          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
5569          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
5570          * only one element of the array here.
5571          */
5572         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
5573                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5574
5575         /* i = current_threshold + 1 */
5576         i++;
5577
5578         /*
5579          * Iterate forward over array of thresholds starting from
5580          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
5581          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
5582          * only one element of the array here.
5583          */
5584         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
5585                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5586
5587         /* Update current_threshold */
5588         t->current_threshold = i - 1;
5589 unlock:
5590         rcu_read_unlock();
5591 }
5592
5593 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
5594 {
5595         while (memcg) {
5596                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
5597                 if (do_swap_account)
5598                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
5599
5600                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5601         }
5602 }
5603
5604 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
5605 {
5606         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
5607         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
5608
5609         if (_a->threshold > _b->threshold)
5610                 return 1;
5611
5612         if (_a->threshold < _b->threshold)
5613                 return -1;
5614
5615         return 0;
5616 }
5617
5618 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
5619 {
5620         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
5621
5622         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
5623                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
5624         return 0;
5625 }
5626
5627 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
5628 {
5629         struct mem_cgroup *iter;
5630
5631         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5632                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
5633 }
5634
5635 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5636         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
5637 {
5638         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5639         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5640         u64 threshold, usage;
5641         int i, size, ret;
5642
5643         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
5644         if (ret)
5645                 return ret;
5646
5647         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5648
5649         if (type == _MEM)
5650                 thresholds = &memcg->thresholds;
5651         else if (type == _MEMSWAP)
5652                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5653         else
5654                 BUG();
5655
5656         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5657
5658         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
5659         if (thresholds->primary)
5660                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5661
5662         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
5663
5664         /* Allocate memory for new array of thresholds */
5665         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5666                         GFP_KERNEL);
5667         if (!new) {
5668                 ret = -ENOMEM;
5669                 goto unlock;
5670         }
5671         new->size = size;
5672
5673         /* Copy thresholds (if any) to new array */
5674         if (thresholds->primary) {
5675                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
5676                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
5677         }
5678
5679         /* Add new threshold */
5680         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
5681         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
5682
5683         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
5684         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5685                         compare_thresholds, NULL);
5686
5687         /* Find current threshold */
5688         new->current_threshold = -1;
5689         for (i = 0; i < size; i++) {
5690                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
5691                         /*
5692                          * new->current_threshold will not be used until
5693                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5694                          * it here.
5695                          */
5696                         ++new->current_threshold;
5697                 } else
5698                         break;
5699         }
5700
5701         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
5702         kfree(thresholds->spare);
5703         thresholds->spare = thresholds->primary;
5704
5705         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5706
5707         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5708         synchronize_rcu();
5709
5710 unlock:
5711         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5712
5713         return ret;
5714 }
5715
5716 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5717         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5718 {
5719         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
5720 }
5721
5722 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5723         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5724 {
5725         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
5726 }
5727
5728 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5729         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
5730 {
5731         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5732         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5733         u64 usage;
5734         int i, j, size;
5735
5736         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5737         if (type == _MEM)
5738                 thresholds = &memcg->thresholds;
5739         else if (type == _MEMSWAP)
5740                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5741         else
5742                 BUG();
5743
5744         if (!thresholds->primary)
5745                 goto unlock;
5746
5747         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5748
5749         /* Check if a threshold crossed before removing */
5750         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5751
5752         /* Calculate new number of threshold */
5753         size = 0;
5754         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5755                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
5756                         size++;
5757         }
5758
5759         new = thresholds->spare;
5760
5761         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
5762         if (!size) {
5763                 kfree(new);
5764                 new = NULL;
5765                 goto swap_buffers;
5766         }
5767
5768         new->size = size;
5769
5770         /* Copy thresholds and find current threshold */
5771         new->current_threshold = -1;
5772         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5773                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
5774                         continue;
5775
5776                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
5777                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
5778                         /*
5779                          * new->current_threshold will not be used
5780                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5781                          * it here.
5782                          */
5783                         ++new->current_threshold;
5784                 }
5785                 j++;
5786         }
5787
5788 swap_buffers:
5789         /* Swap primary and spare array */
5790         thresholds->spare = thresholds->primary;
5791         /* If all events are unregistered, free the spare array */
5792         if (!new) {
5793                 kfree(thresholds->spare);
5794                 thresholds->spare = NULL;
5795         }
5796
5797         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5798
5799         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5800         synchronize_rcu();
5801 unlock:
5802         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5803 }
5804
5805 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5806         struct eventfd_ctx *eventfd)
5807 {
5808         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
5809 }
5810
5811 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5812         struct eventfd_ctx *eventfd)
5813 {
5814         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
5815 }
5816
5817 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5818         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5819 {
5820         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
5821
5822         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
5823         if (!event)
5824                 return -ENOMEM;
5825
5826         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5827
5828         event->eventfd = eventfd;
5829         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
5830
5831         /* already in OOM ? */
5832         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
5833                 eventfd_signal(eventfd, 1);
5834         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5835
5836         return 0;
5837 }
5838
5839 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5840         struct eventfd_ctx *eventfd)
5841 {
5842         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
5843
5844         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5845
5846         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
5847                 if (ev->eventfd == eventfd) {
5848                         list_del(&ev->list);
5849                         kfree(ev);
5850                 }
5851         }
5852
5853         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5854 }
5855
5856 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
5857 {
5858         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
5859
5860         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
5861         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
5862         return 0;
5863 }
5864
5865 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5866         struct cftype *cft, u64 val)
5867 {
5868         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5869         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5870
5871         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
5872         if (!parent || !((val == 0) || (val == 1)))
5873                 return -EINVAL;
5874
5875         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5876         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
5877         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5878                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5879                 return -EINVAL;
5880         }
5881         memcg->oom_kill_disable = val;
5882         if (!val)
5883                 memcg_oom_recover(memcg);
5884         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5885         return 0;
5886 }
5887
5888 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5889 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5890 {
5891         int ret;
5892
5893         memcg->kmemcg_id = -1;
5894         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
5895         if (ret)
5896                 return ret;
5897
5898         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
5899 }
5900
5901 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5902 {
5903         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
5904 }
5905
5906 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5907 {
5908         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5909                 return;
5910
5911         /*
5912          * kmem charges can outlive the cgroup. In the case of slab
5913          * pages, for instance, a page contain objects from various
5914          * processes. As we prevent from taking a reference for every
5915          * such allocation we have to be careful when doing uncharge
5916          * (see memcg_uncharge_kmem) and here during offlining.
5917          *
5918          * The idea is that that only the _last_ uncharge which sees
5919          * the dead memcg will drop the last reference. An additional
5920          * reference is taken here before the group is marked dead
5921          * which is then paired with css_put during uncharge resp. here.
5922          *
5923          * Although this might sound strange as this path is called from
5924          * css_offline() when the referencemight have dropped down to 0
5925          * and shouldn't be incremented anymore (css_tryget would fail)
5926          * we do not have other options because of the kmem allocations
5927          * lifetime.
5928          */
5929         css_get(&memcg->css);
5930
5931         memcg_kmem_mark_dead(memcg);
5932
5933         if (res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0)
5934                 return;
5935
5936         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
5937                 css_put(&memcg->css);
5938 }
5939 #else
5940 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5941 {
5942         return 0;
5943 }
5944
5945 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5946 {
5947 }
5948
5949 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5950 {
5951 }
5952 #endif
5953
5954 /*
5955  * DO NOT USE IN NEW FILES.
5956  *
5957  * "cgroup.event_control" implementation.
5958  *
5959  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
5960  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
5961  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
5962  *
5963  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
5964  * possible.
5965  */
5966
5967 /*
5968  * Unregister event and free resources.
5969  *
5970  * Gets called from workqueue.
5971  */
5972 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
5973 {
5974         struct mem_cgroup_event *event =
5975                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
5976         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
5977
5978         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
5979
5980         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
5981
5982         /* Notify userspace the event is going away. */
5983         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
5984
5985         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
5986         kfree(event);
5987         css_put(&memcg->css);
5988 }
5989
5990 /*
5991  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
5992  *
5993  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
5994  */
5995 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
5996                             int sync, void *key)
5997 {
5998         struct mem_cgroup_event *event =
5999                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
6000         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
6001         unsigned long flags = (unsigned long)key;
6002
6003         if (flags & POLLHUP) {
6004                 /*
6005                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
6006                  * can simply return knowing the other side will cleanup
6007                  * for us.
6008                  *
6009                  * We can't race against event freeing since the other
6010                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
6011                  * which we hold.
6012                  */
6013                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6014                 if (!list_empty(&event->list)) {
6015                         list_del_init(&event->list);
6016                         /*
6017                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
6018                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
6019                          */
6020                         schedule_work(&event->remove);
6021                 }
6022                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6023         }
6024
6025         return 0;
6026 }
6027
6028 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
6029                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
6030 {
6031         struct mem_cgroup_event *event =
6032                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
6033
6034         event->wqh = wqh;
6035         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
6036 }
6037
6038 /*
6039  * DO NOT USE IN NEW FILES.
6040  *
6041  * Parse input and register new cgroup event handler.
6042  *
6043  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
6044  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
6045  */
6046 static int memcg_write_event_control(struct cgroup_subsys_state *css,
6047                                      struct cftype *cft, char *buffer)
6048 {
6049         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6050         struct mem_cgroup_event *event;
6051         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
6052         unsigned int efd, cfd;
6053         struct fd efile;
6054         struct fd cfile;
6055         const char *name;
6056         char *endp;
6057         int ret;
6058
6059         efd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6060         if (*endp != ' ')
6061                 return -EINVAL;
6062         buffer = endp + 1;
6063
6064         cfd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6065         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
6066                 return -EINVAL;
6067         buffer = endp + 1;
6068
6069         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
6070         if (!event)
6071                 return -ENOMEM;
6072
6073         event->memcg = memcg;
6074         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
6075         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
6076         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
6077         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
6078
6079         efile = fdget(efd);
6080         if (!efile.file) {
6081                 ret = -EBADF;
6082                 goto out_kfree;
6083         }
6084
6085         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
6086         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
6087                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
6088                 goto out_put_efile;
6089         }
6090
6091         cfile = fdget(cfd);
6092         if (!cfile.file) {
6093                 ret = -EBADF;
6094                 goto out_put_eventfd;
6095         }
6096
6097         /* the process need read permission on control file */
6098         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
6099         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
6100         if (ret < 0)
6101                 goto out_put_cfile;
6102
6103         /*
6104          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
6105          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
6106          * about these events.  The following is crude but the whole thing
6107          * is for compatibility anyway.
6108          *
6109          * DO NOT ADD NEW FILES.
6110          */
6111         name = cfile.file->f_dentry->d_name.name;
6112
6113         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
6114                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
6115                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
6116         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
6117                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
6118                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
6119         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
6120                 event->register_event = vmpressure_register_event;
6121                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
6122         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
6123                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
6124                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
6125         } else {
6126                 ret = -EINVAL;
6127                 goto out_put_cfile;
6128         }
6129
6130         /*
6131          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
6132          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
6133          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
6134          */
6135         cfile_css = css_tryget_from_dir(cfile.file->f_dentry->d_parent,
6136                                         &memory_cgrp_subsys);
6137         ret = -EINVAL;
6138         if (IS_ERR(cfile_css))
6139                 goto out_put_cfile;
6140         if (cfile_css != css) {
6141                 css_put(cfile_css);
6142                 goto out_put_cfile;
6143         }
6144
6145         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buffer);
6146         if (ret)
6147                 goto out_put_css;
6148
6149         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
6150
6151         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6152         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
6153         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6154
6155         fdput(cfile);
6156         fdput(efile);
6157
6158         return 0;
6159
6160 out_put_css:
6161         css_put(css);
6162 out_put_cfile:
6163         fdput(cfile);
6164 out_put_eventfd:
6165         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
6166 out_put_efile:
6167         fdput(efile);
6168 out_kfree:
6169         kfree(event);
6170
6171         return ret;
6172 }
6173
6174 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
6175         {
6176                 .name = "usage_in_bytes",
6177                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
6178                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6179         },
6180         {
6181                 .name = "max_usage_in_bytes",
6182                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
6183                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6184                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6185         },
6186         {
6187                 .name = "limit_in_bytes",
6188                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
6189                 .write_string = mem_cgroup_write,
6190                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6191         },
6192         {
6193                 .name = "soft_limit_in_bytes",
6194                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
6195                 .write_string = mem_cgroup_write,
6196                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6197         },
6198         {
6199                 .name = "failcnt",
6200                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
6201                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6202                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6203         },
6204         {
6205                 .name = "stat",
6206                 .seq_show = memcg_stat_show,
6207         },
6208         {
6209                 .name = "force_empty",
6210                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
6211         },
6212         {
6213                 .name = "use_hierarchy",
6214                 .flags = CFTYPE_INSANE,
6215                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
6216                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
6217         },
6218         {
6219                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
6220                 .write_string = memcg_write_event_control,
6221                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
6222                 .mode = S_IWUGO,
6223         },
6224         {
6225                 .name = "swappiness",
6226                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
6227                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
6228         },
6229         {
6230                 .name = "move_charge_at_immigrate",
6231                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
6232                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
6233         },
6234         {
6235                 .name = "oom_control",
6236                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
6237                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
6238                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
6239         },
6240         {
6241                 .name = "pressure_level",
6242         },
6243 #ifdef CONFIG_NUMA
6244         {
6245                 .name = "numa_stat",
6246                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
6247         },
6248 #endif
6249 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6250         {
6251                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
6252                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
6253                 .write_string = mem_cgroup_write,
6254                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6255         },
6256         {
6257                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
6258                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
6259                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6260         },
6261         {
6262                 .name = "kmem.failcnt",
6263                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
6264                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6265                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6266         },
6267         {
6268                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
6269                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
6270                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6271                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6272         },
6273 #ifdef CONFIG_SLABINFO
6274         {
6275                 .name = "kmem.slabinfo",
6276                 .seq_show = mem_cgroup_slabinfo_read,
6277         },
6278 #endif
6279 #endif
6280         { },    /* terminate */
6281 };
6282
6283 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6284 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6285         {
6286                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6287                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6288                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6289         },
6290         {
6291                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6292                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6293                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6294                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6295         },
6296         {
6297                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6298                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6299                 .write_string = mem_cgroup_write,
6300                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6301         },
6302         {
6303                 .name = "memsw.failcnt",
6304                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6305                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6306                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6307         },
6308         { },    /* terminate */
6309 };
6310 #endif
6311 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6312 {
6313         struct mem_cgroup_per_node *pn;
6314         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
6315         int zone, tmp = node;
6316         /*
6317          * This routine is called against possible nodes.
6318          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
6319          *
6320          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
6321          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
6322          *       function.
6323          */
6324         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6325                 tmp = -1;
6326         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
6327         if (!pn)
6328                 return 1;
6329
6330         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6331                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
6332                 lruvec_init(&mz->lruvec);
6333                 mz->usage_in_excess = 0;
6334                 mz->on_tree = false;
6335                 mz->memcg = memcg;
6336         }
6337         memcg->nodeinfo[node] = pn;
6338         return 0;
6339 }
6340
6341 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6342 {
6343         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
6344 }
6345
6346 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
6347 {
6348         struct mem_cgroup *memcg;
6349         size_t size;
6350
6351         size = sizeof(struct mem_cgroup);
6352         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
6353
6354         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
6355         if (!memcg)
6356                 return NULL;
6357
6358         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
6359         if (!memcg->stat)
6360                 goto out_free;
6361         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
6362         return memcg;
6363
6364 out_free:
6365         kfree(memcg);
6366         return NULL;
6367 }
6368
6369 /*
6370  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
6371  * (scanning all at force_empty is too costly...)
6372  *
6373  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
6374  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
6375  * it goes down to 0.
6376  *
6377  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
6378  */
6379
6380 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
6381 {
6382         int node;
6383
6384         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
6385
6386         for_each_node(node)
6387                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
6388
6389         free_percpu(memcg->stat);
6390
6391         /*
6392          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
6393          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
6394          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
6395          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
6396          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
6397          *
6398          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
6399          * to move this code around, and make sure it is outside
6400          * the cgroup_lock.
6401          */
6402         disarm_static_keys(memcg);
6403         kfree(memcg);
6404 }
6405
6406 /*
6407  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
6408  */
6409 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
6410 {
6411         if (!memcg->res.parent)
6412                 return NULL;
6413         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
6414 }
6415 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
6416
6417 static void __init mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
6418 {
6419         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6420         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
6421         int tmp, node, zone;
6422
6423         for_each_node(node) {
6424                 tmp = node;
6425                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6426                         tmp = -1;
6427                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
6428                 BUG_ON(!rtpn);
6429
6430                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6431
6432                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6433                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
6434                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
6435                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
6436                 }
6437         }
6438 }
6439
6440 static struct cgroup_subsys_state * __ref
6441 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6442 {
6443         struct mem_cgroup *memcg;
6444         long error = -ENOMEM;
6445         int node;
6446
6447         memcg = mem_cgroup_alloc();
6448         if (!memcg)
6449                 return ERR_PTR(error);
6450
6451         for_each_node(node)
6452                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
6453                         goto free_out;
6454
6455         /* root ? */
6456         if (parent_css == NULL) {
6457                 root_mem_cgroup = memcg;
6458                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6459                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6460                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6461         }
6462
6463         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
6464         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
6465         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
6466         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
6467         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
6468         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
6469         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
6470         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
6471
6472         return &memcg->css;
6473
6474 free_out:
6475         __mem_cgroup_free(memcg);
6476         return ERR_PTR(error);
6477 }
6478
6479 static int
6480 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6481 {
6482         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6483         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(css));
6484
6485         if (css->cgroup->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
6486                 return -ENOSPC;
6487
6488         if (!parent)
6489                 return 0;
6490
6491         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
6492
6493         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
6494         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
6495         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
6496
6497         if (parent->use_hierarchy) {
6498                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
6499                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
6500                 res_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
6501
6502                 /*
6503                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
6504                  * core guarantees its existence.
6505                  */
6506         } else {
6507                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6508                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6509                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6510                 /*
6511                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
6512                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
6513                  * unfortunate state in our controller.
6514                  */
6515                 if (parent != root_mem_cgroup)
6516                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
6517         }
6518         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
6519
6520         return memcg_init_kmem(memcg, &memory_cgrp_subsys);
6521 }
6522
6523 /*
6524  * Announce all parents that a group from their hierarchy is gone.
6525  */
6526 static void mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *memcg)
6527 {
6528         struct mem_cgroup *parent = memcg;
6529
6530         while ((parent = parent_mem_cgroup(parent)))
6531                 mem_cgroup_iter_invalidate(parent);
6532
6533         /*
6534          * if the root memcg is not hierarchical we have to check it
6535          * explicitely.
6536          */
6537         if (!root_mem_cgroup->use_hierarchy)
6538                 mem_cgroup_iter_invalidate(root_mem_cgroup);
6539 }
6540
6541 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
6542 {
6543         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6544         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
6545         struct cgroup_subsys_state *iter;
6546
6547         /*
6548          * Unregister events and notify userspace.
6549          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
6550          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
6551          */
6552         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6553         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
6554                 list_del_init(&event->list);
6555                 schedule_work(&event->remove);
6556         }
6557         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6558
6559         kmem_cgroup_css_offline(memcg);
6560
6561         mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(memcg);
6562
6563         /*
6564          * This requires that offlining is serialized.  Right now that is
6565          * guaranteed because css_killed_work_fn() holds the cgroup_mutex.
6566          */
6567         css_for_each_descendant_post(iter, css)
6568                 mem_cgroup_reparent_charges(mem_cgroup_from_css(iter));
6569
6570         mem_cgroup_destroy_all_caches(memcg);
6571         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
6572 }
6573
6574 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6575 {
6576         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6577         /*
6578          * XXX: css_offline() would be where we should reparent all
6579          * memory to prepare the cgroup for destruction.  However,
6580          * memcg does not do css_tryget() and res_counter charging
6581          * under the same RCU lock region, which means that charging
6582          * could race with offlining.  Offlining only happens to
6583          * cgroups with no tasks in them but charges can show up
6584          * without any tasks from the swapin path when the target
6585          * memcg is looked up from the swapout record and not from the
6586          * current task as it usually is.  A race like this can leak
6587          * charges and put pages with stale cgroup pointers into
6588          * circulation:
6589          *
6590          * #0                        #1
6591          *                           lookup_swap_cgroup_id()
6592          *                           rcu_read_lock()
6593          *                           mem_cgroup_lookup()
6594          *                           css_tryget()
6595          *                           rcu_read_unlock()
6596          * disable css_tryget()
6597          * call_rcu()
6598          *   offline_css()
6599          *     reparent_charges()
6600          *                           res_counter_charge()
6601          *                           css_put()
6602          *                             css_free()
6603          *                           pc->mem_cgroup = dead memcg
6604          *                           add page to lru
6605          *
6606          * The bulk of the charges are still moved in offline_css() to
6607          * avoid pinning a lot of pages in case a long-term reference
6608          * like a swapout record is deferring the css_free() to long
6609          * after offlining.  But this makes sure we catch any charges
6610          * made after offlining:
6611          */
6612         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
6613
6614         memcg_destroy_kmem(memcg);
6615         __mem_cgroup_free(memcg);
6616 }
6617
6618 #ifdef CONFIG_MMU
6619 /* Handlers for move charge at task migration. */
6620 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
6621 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
6622 {
6623         int ret = 0;
6624         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6625         struct mem_cgroup *memcg = mc.to;
6626
6627         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6628                 mc.precharge += count;
6629                 /* we don't need css_get for root */
6630                 return ret;
6631         }
6632         /* try to charge at once */
6633         if (count > 1) {
6634                 struct res_counter *dummy;
6635                 /*
6636                  * "memcg" cannot be under rmdir() because we've already checked
6637                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
6638                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
6639                  * css_get().
6640                  */
6641                 if (res_counter_charge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
6642                         goto one_by_one;
6643                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&memcg->memsw,
6644                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
6645                         res_counter_uncharge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count);
6646                         goto one_by_one;
6647                 }
6648                 mc.precharge += count;
6649                 return ret;
6650         }
6651 one_by_one:
6652         /* fall back to one by one charge */
6653         while (count--) {
6654                 if (signal_pending(current)) {
6655                         ret = -EINTR;
6656                         break;
6657                 }
6658                 if (!batch_count--) {
6659                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6660                         cond_resched();
6661                 }
6662                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL,
6663                                         GFP_KERNEL, 1, &memcg, false);
6664                 if (ret)
6665                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
6666                         return ret;
6667                 mc.precharge++;
6668         }
6669         return ret;
6670 }
6671
6672 /**
6673  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
6674  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
6675  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
6676  * @ptent: the pte to be checked
6677  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
6678  *
6679  * Returns
6680  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
6681  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
6682  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
6683  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
6684  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
6685  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
6686  *     in target->ent.
6687  *
6688  * Called with pte lock held.
6689  */
6690 union mc_target {
6691         struct page     *page;
6692         swp_entry_t     ent;
6693 };
6694
6695 enum mc_target_type {
6696         MC_TARGET_NONE = 0,
6697         MC_TARGET_PAGE,
6698         MC_TARGET_SWAP,
6699 };
6700
6701 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
6702                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
6703 {
6704         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
6705
6706         if (!page || !page_mapped(page))
6707                 return NULL;
6708         if (PageAnon(page)) {
6709                 /* we don't move shared anon */
6710                 if (!move_anon())
6711                         return NULL;
6712         } else if (!move_file())
6713                 /* we ignore mapcount for file pages */
6714                 return NULL;
6715         if (!get_page_unless_zero(page))
6716                 return NULL;
6717
6718         return page;
6719 }
6720
6721 #ifdef CONFIG_SWAP
6722 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6723                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6724 {
6725         struct page *page = NULL;
6726         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
6727
6728         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
6729                 return NULL;
6730         /*
6731          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
6732          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
6733          */
6734         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
6735         if (do_swap_account)
6736                 entry->val = ent.val;
6737
6738         return page;
6739 }
6740 #else
6741 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6742                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6743 {
6744         return NULL;
6745 }
6746 #endif
6747
6748 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
6749                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6750 {
6751         struct page *page = NULL;
6752         struct address_space *mapping;
6753         pgoff_t pgoff;
6754
6755         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
6756                 return NULL;
6757         if (!move_file())
6758                 return NULL;
6759
6760         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
6761         if (pte_none(ptent))
6762                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
6763         else /* pte_file(ptent) is true */
6764                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
6765
6766         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
6767         page = find_get_page(mapping, pgoff);
6768
6769 #ifdef CONFIG_SWAP
6770         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
6771         if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
6772                 swp_entry_t swap = radix_to_swp_entry(page);
6773                 if (do_swap_account)
6774                         *entry = swap;
6775                 page = find_get_page(swap_address_space(swap), swap.val);
6776         }
6777 #endif
6778         return page;
6779 }
6780
6781 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
6782                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
6783 {
6784         struct page *page = NULL;
6785         struct page_cgroup *pc;
6786         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6787         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
6788
6789         if (pte_present(ptent))
6790                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
6791         else if (is_swap_pte(ptent))
6792                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6793         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
6794                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6795
6796         if (!page && !ent.val)
6797                 return ret;
6798         if (page) {
6799                 pc = lookup_page_cgroup(page);
6800                 /*
6801                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
6802                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
6803                  * the lock.
6804                  */
6805                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6806                         ret = MC_TARGET_PAGE;
6807                         if (target)
6808                                 target->page = page;
6809                 }
6810                 if (!ret || !target)
6811                         put_page(page);
6812         }
6813         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
6814         if (ent.val && !ret &&
6815             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
6816                 ret = MC_TARGET_SWAP;
6817                 if (target)
6818                         target->ent = ent;
6819         }
6820         return ret;
6821 }
6822
6823 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
6824 /*
6825  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
6826  * support them for now.
6827  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
6828  */
6829 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6830                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6831 {
6832         struct page *page = NULL;
6833         struct page_cgroup *pc;
6834         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6835
6836         page = pmd_page(pmd);
6837         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
6838         if (!move_anon())
6839                 return ret;
6840         pc = lookup_page_cgroup(page);
6841         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6842                 ret = MC_TARGET_PAGE;
6843                 if (target) {
6844                         get_page(page);
6845                         target->page = page;
6846                 }
6847         }
6848         return ret;
6849 }
6850 #else
6851 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6852                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6853 {
6854         return MC_TARGET_NONE;
6855 }
6856 #endif
6857
6858 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
6859                                         unsigned long addr, unsigned long end,
6860                                         struct mm_walk *walk)
6861 {
6862         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
6863         pte_t *pte;
6864         spinlock_t *ptl;
6865
6866         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
6867                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
6868                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
6869                 spin_unlock(ptl);
6870                 return 0;
6871         }
6872
6873         if (pmd_trans_unstable(pmd))
6874                 return 0;
6875         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6876         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
6877                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
6878                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
6879         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6880         cond_resched();
6881
6882         return 0;
6883 }
6884
6885 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
6886 {
6887         unsigned long precharge;
6888         struct vm_area_struct *vma;
6889
6890         down_read(&mm->mmap_sem);
6891         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
6892                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
6893                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
6894                         .mm = mm,
6895                         .private = vma,
6896                 };
6897                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
6898                         continue;
6899                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
6900                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
6901         }
6902         up_read(&mm->mmap_sem);
6903
6904         precharge = mc.precharge;
6905         mc.precharge = 0;
6906
6907         return precharge;
6908 }
6909
6910 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
6911 {
6912         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
6913
6914         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
6915         mc.moving_task = current;
6916         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
6917 }
6918
6919 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
6920 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
6921 {
6922         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6923         struct mem_cgroup *to = mc.to;
6924         int i;
6925
6926         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
6927         if (mc.precharge) {
6928                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
6929                 mc.precharge = 0;
6930         }
6931         /*
6932          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
6933          * we must uncharge here.
6934          */
6935         if (mc.moved_charge) {
6936                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
6937                 mc.moved_charge = 0;
6938         }
6939         /* we must fixup refcnts and charges */
6940         if (mc.moved_swap) {
6941                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
6942                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
6943                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
6944                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6945
6946                 for (i = 0; i < mc.moved_swap; i++)
6947                         css_put(&mc.from->css);
6948
6949                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
6950                         /*
6951                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
6952                          * uncharge to->res.
6953                          */
6954                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
6955                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6956                 }
6957                 /* we've already done css_get(mc.to) */
6958                 mc.moved_swap = 0;
6959         }
6960         memcg_oom_recover(from);
6961         memcg_oom_recover(to);
6962         wake_up_all(&mc.waitq);
6963 }
6964
6965 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
6966 {
6967         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6968
6969         /*
6970          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
6971          * task migration.
6972          */
6973         mc.moving_task = NULL;
6974         __mem_cgroup_clear_mc();
6975         spin_lock(&mc.lock);
6976         mc.from = NULL;
6977         mc.to = NULL;
6978         spin_unlock(&mc.lock);
6979         mem_cgroup_end_move(from);
6980 }
6981
6982 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
6983                                  struct cgroup_taskset *tset)
6984 {
6985         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
6986         int ret = 0;
6987         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6988         unsigned long move_charge_at_immigrate;
6989
6990         /*
6991          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
6992          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
6993          * So we need to save it, and keep it going.
6994          */
6995         move_charge_at_immigrate  = memcg->move_charge_at_immigrate;
6996         if (move_charge_at_immigrate) {
6997                 struct mm_struct *mm;
6998                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
6999
7000                 VM_BUG_ON(from == memcg);
7001
7002                 mm = get_task_mm(p);
7003                 if (!mm)
7004                         return 0;
7005                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
7006                 if (mm->owner == p) {
7007                         VM_BUG_ON(mc.from);
7008                         VM_BUG_ON(mc.to);
7009                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
7010                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
7011                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
7012                         mem_cgroup_start_move(from);
7013                         spin_lock(&mc.lock);
7014                         mc.from = from;
7015                         mc.to = memcg;
7016                         mc.immigrate_flags = move_charge_at_immigrate;
7017                         spin_unlock(&mc.lock);
7018                         /* We set mc.moving_task later */
7019
7020                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
7021                         if (ret)
7022                                 mem_cgroup_clear_mc();
7023                 }
7024                 mmput(mm);
7025         }
7026         return ret;
7027 }
7028
7029 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7030                                      struct cgroup_taskset *tset)
7031 {
7032         mem_cgroup_clear_mc();
7033 }
7034
7035 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
7036                                 unsigned long addr, unsigned long end,
7037                                 struct mm_walk *walk)
7038 {
7039         int ret = 0;
7040         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
7041         pte_t *pte;
7042         spinlock_t *ptl;
7043         enum mc_target_type target_type;
7044         union mc_target target;
7045         struct page *page;
7046         struct page_cgroup *pc;
7047
7048         /*
7049          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
7050          * happens because:
7051          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
7052          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
7053          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
7054          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
7055          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
7056          *    part of thp split is not executed yet.
7057          */
7058         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
7059                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
7060                         spin_unlock(ptl);
7061                         return 0;
7062                 }
7063                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
7064                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
7065                         page = target.page;
7066                         if (!isolate_lru_page(page)) {
7067                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
7068                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
7069                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
7070                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
7071                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
7072                                 }
7073                                 putback_lru_page(page);
7074                         }
7075                         put_page(page);
7076                 }
7077                 spin_unlock(ptl);
7078                 return 0;
7079         }
7080
7081         if (pmd_trans_unstable(pmd))
7082                 return 0;
7083 retry:
7084         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
7085         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
7086                 pte_t ptent = *(pte++);
7087                 swp_entry_t ent;
7088
7089                 if (!mc.precharge)
7090                         break;
7091
7092                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
7093                 case MC_TARGET_PAGE:
7094                         page = target.page;
7095                         if (isolate_lru_page(page))
7096                                 goto put;
7097                         pc = lookup_page_cgroup(page);
7098                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
7099                                                      mc.from, mc.to)) {
7100                                 mc.precharge--;
7101                                 /* we uncharge from mc.from later. */
7102                                 mc.moved_charge++;
7103                         }
7104                         putback_lru_page(page);
7105 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
7106                         put_page(page);
7107                         break;
7108                 case MC_TARGET_SWAP:
7109                         ent = target.ent;
7110                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
7111                                 mc.precharge--;
7112                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
7113                                 mc.moved_swap++;
7114                         }
7115                         break;
7116                 default:
7117                         break;
7118                 }
7119         }
7120         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
7121         cond_resched();
7122
7123         if (addr != end) {
7124                 /*
7125                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
7126                  * We try charge one by one, but don't do any additional
7127                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
7128                  * phase.
7129                  */
7130                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
7131                 if (!ret)
7132                         goto retry;
7133         }
7134
7135         return ret;
7136 }
7137
7138 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
7139 {
7140         struct vm_area_struct *vma;
7141
7142         lru_add_drain_all();
7143 retry:
7144         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
7145                 /*
7146                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
7147                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
7148                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
7149                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
7150                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
7151                  */
7152                 __mem_cgroup_clear_mc();
7153                 cond_resched();
7154                 goto retry;
7155         }
7156         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
7157                 int ret;
7158                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
7159                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
7160                         .mm = mm,
7161                         .private = vma,
7162                 };
7163                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
7164                         continue;
7165                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
7166                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
7167                 if (ret)
7168                         /*
7169                          * means we have consumed all precharges and failed in
7170                          * doing additional charge. Just abandon here.
7171                          */
7172                         break;
7173         }
7174         up_read(&mm->mmap_sem);
7175 }
7176
7177 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7178                                  struct cgroup_taskset *tset)
7179 {
7180         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
7181         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
7182
7183         if (mm) {
7184                 if (mc.to)
7185                         mem_cgroup_move_charge(mm);
7186                 mmput(mm);
7187         }
7188         if (mc.to)
7189                 mem_cgroup_clear_mc();
7190 }
7191 #else   /* !CONFIG_MMU */
7192 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7193                                  struct cgroup_taskset *tset)
7194 {
7195         return 0;
7196 }
7197 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7198                                      struct cgroup_taskset *tset)
7199 {
7200 }
7201 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7202                                  struct cgroup_taskset *tset)
7203 {
7204 }
7205 #endif
7206
7207 /*
7208  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
7209  * to verify sane_behavior flag on each mount attempt.
7210  */
7211 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
7212 {
7213         /*
7214          * use_hierarchy is forced with sane_behavior.  cgroup core
7215          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
7216          * on for the root memcg is enough.
7217          */
7218         if (cgroup_sane_behavior(root_css->cgroup))
7219                 mem_cgroup_from_css(root_css)->use_hierarchy = true;
7220 }
7221
7222 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
7223         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
7224         .css_online = mem_cgroup_css_online,
7225         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
7226         .css_free = mem_cgroup_css_free,
7227         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
7228         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
7229         .attach = mem_cgroup_move_task,
7230         .bind = mem_cgroup_bind,
7231         .base_cftypes = mem_cgroup_files,
7232         .early_init = 0,
7233 };
7234
7235 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
7236 static int __init enable_swap_account(char *s)
7237 {
7238         if (!strcmp(s, "1"))
7239                 really_do_swap_account = 1;
7240         else if (!strcmp(s, "0"))
7241                 really_do_swap_account = 0;
7242         return 1;
7243 }
7244 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7245
7246 static void __init memsw_file_init(void)
7247 {
7248         WARN_ON(cgroup_add_cftypes(&memory_cgrp_subsys, memsw_cgroup_files));
7249 }
7250
7251 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7252 {
7253         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7254                 do_swap_account = 1;
7255                 memsw_file_init();
7256         }
7257 }
7258
7259 #else
7260 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7261 {
7262 }
7263 #endif
7264
7265 /*
7266  * subsys_initcall() for memory controller.
7267  *
7268  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
7269  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
7270  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
7271  * be initialized from here.
7272  */
7273 static int __init mem_cgroup_init(void)
7274 {
7275         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
7276         enable_swap_cgroup();
7277         mem_cgroup_soft_limit_tree_init();
7278         memcg_stock_init();
7279         return 0;
7280 }
7281 subsys_initcall(mem_cgroup_init);