memcg: print cgroup information when system panics due to panic_on_oom
[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  * Native page reclaim
18  * Charge lifetime sanitation
19  * Lockless page tracking & accounting
20  * Unified hierarchy configuration model
21  * Copyright (C) 2015 Red Hat, Inc., Johannes Weiner
22  *
23  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
24  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
25  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
26  * (at your option) any later version.
27  *
28  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
29  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
30  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
31  * GNU General Public License for more details.
32  */
33
34 #include <linux/page_counter.h>
35 #include <linux/memcontrol.h>
36 #include <linux/cgroup.h>
37 #include <linux/mm.h>
38 #include <linux/hugetlb.h>
39 #include <linux/pagemap.h>
40 #include <linux/smp.h>
41 #include <linux/page-flags.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/bit_spinlock.h>
44 #include <linux/rcupdate.h>
45 #include <linux/limits.h>
46 #include <linux/export.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/rbtree.h>
49 #include <linux/slab.h>
50 #include <linux/swap.h>
51 #include <linux/swapops.h>
52 #include <linux/spinlock.h>
53 #include <linux/eventfd.h>
54 #include <linux/poll.h>
55 #include <linux/sort.h>
56 #include <linux/fs.h>
57 #include <linux/seq_file.h>
58 #include <linux/vmpressure.h>
59 #include <linux/mm_inline.h>
60 #include <linux/swap_cgroup.h>
61 #include <linux/cpu.h>
62 #include <linux/oom.h>
63 #include <linux/lockdep.h>
64 #include <linux/file.h>
65 #include "internal.h"
66 #include <net/sock.h>
67 #include <net/ip.h>
68 #include <net/tcp_memcontrol.h>
69 #include "slab.h"
70
71 #include <asm/uaccess.h>
72
73 #include <trace/events/vmscan.h>
74
75 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
76 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
77
78 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
79 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
80
81 /* Whether the swap controller is active */
82 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
83 int do_swap_account __read_mostly;
84 #else
85 #define do_swap_account         0
86 #endif
87
88 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
89         "cache",
90         "rss",
91         "rss_huge",
92         "mapped_file",
93         "writeback",
94         "swap",
95 };
96
97 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
98         "pgpgin",
99         "pgpgout",
100         "pgfault",
101         "pgmajfault",
102 };
103
104 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
105         "inactive_anon",
106         "active_anon",
107         "inactive_file",
108         "active_file",
109         "unevictable",
110 };
111
112 /*
113  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
114  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
115  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
116  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
117  */
118 enum mem_cgroup_events_target {
119         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
120         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
121         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
122         MEM_CGROUP_NTARGETS,
123 };
124 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
125 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
126 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
127
128 struct mem_cgroup_stat_cpu {
129         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
130         unsigned long events[MEMCG_NR_EVENTS];
131         unsigned long nr_page_events;
132         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
133 };
134
135 struct reclaim_iter {
136         struct mem_cgroup *position;
137         /* scan generation, increased every round-trip */
138         unsigned int generation;
139 };
140
141 /*
142  * per-zone information in memory controller.
143  */
144 struct mem_cgroup_per_zone {
145         struct lruvec           lruvec;
146         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
147
148         struct reclaim_iter     iter[DEF_PRIORITY + 1];
149
150         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
151         unsigned long           usage_in_excess;/* Set to the value by which */
152                                                 /* the soft limit is exceeded*/
153         bool                    on_tree;
154         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
155                                                 /* use container_of        */
156 };
157
158 struct mem_cgroup_per_node {
159         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
160 };
161
162 /*
163  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
164  * their hierarchy representation
165  */
166
167 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
168         struct rb_root rb_root;
169         spinlock_t lock;
170 };
171
172 struct mem_cgroup_tree_per_node {
173         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
174 };
175
176 struct mem_cgroup_tree {
177         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
178 };
179
180 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
181
182 struct mem_cgroup_threshold {
183         struct eventfd_ctx *eventfd;
184         unsigned long threshold;
185 };
186
187 /* For threshold */
188 struct mem_cgroup_threshold_ary {
189         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
190         int current_threshold;
191         /* Size of entries[] */
192         unsigned int size;
193         /* Array of thresholds */
194         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
195 };
196
197 struct mem_cgroup_thresholds {
198         /* Primary thresholds array */
199         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
200         /*
201          * Spare threshold array.
202          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
203          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
204          */
205         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
206 };
207
208 /* for OOM */
209 struct mem_cgroup_eventfd_list {
210         struct list_head list;
211         struct eventfd_ctx *eventfd;
212 };
213
214 /*
215  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
216  */
217 struct mem_cgroup_event {
218         /*
219          * memcg which the event belongs to.
220          */
221         struct mem_cgroup *memcg;
222         /*
223          * eventfd to signal userspace about the event.
224          */
225         struct eventfd_ctx *eventfd;
226         /*
227          * Each of these stored in a list by the cgroup.
228          */
229         struct list_head list;
230         /*
231          * register_event() callback will be used to add new userspace
232          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
233          * on eventfd to send notification to userspace.
234          */
235         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
236                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
237         /*
238          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
239          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
240          * if you want provide notification functionality.
241          */
242         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
243                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
244         /*
245          * All fields below needed to unregister event when
246          * userspace closes eventfd.
247          */
248         poll_table pt;
249         wait_queue_head_t *wqh;
250         wait_queue_t wait;
251         struct work_struct remove;
252 };
253
254 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
255 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
256
257 /*
258  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
259  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
260  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
261  * to help the administrator determine what knobs to tune.
262  *
263  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
264  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
265  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
266  * a feature that will be implemented much later in the future.
267  */
268 struct mem_cgroup {
269         struct cgroup_subsys_state css;
270
271         /* Accounted resources */
272         struct page_counter memory;
273         struct page_counter memsw;
274         struct page_counter kmem;
275
276         /* Normal memory consumption range */
277         unsigned long low;
278         unsigned long high;
279
280         unsigned long soft_limit;
281
282         /* vmpressure notifications */
283         struct vmpressure vmpressure;
284
285         /* css_online() has been completed */
286         int initialized;
287
288         /*
289          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
290          */
291         bool use_hierarchy;
292
293         bool            oom_lock;
294         atomic_t        under_oom;
295         atomic_t        oom_wakeups;
296
297         int     swappiness;
298         /* OOM-Killer disable */
299         int             oom_kill_disable;
300
301         /* protect arrays of thresholds */
302         struct mutex thresholds_lock;
303
304         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
305         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
306
307         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
308         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
309
310         /* For oom notifier event fd */
311         struct list_head oom_notify;
312
313         /*
314          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
315          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
316          */
317         unsigned long move_charge_at_immigrate;
318         /*
319          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
320          */
321         atomic_t                moving_account;
322         /* taken only while moving_account > 0 */
323         spinlock_t              move_lock;
324         struct task_struct      *move_lock_task;
325         unsigned long           move_lock_flags;
326         /*
327          * percpu counter.
328          */
329         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
330         /*
331          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
332          * See mem_cgroup_read_stat().
333          */
334         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
335         spinlock_t pcp_counter_lock;
336
337 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
338         struct cg_proto tcp_mem;
339 #endif
340 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
341         /* Index in the kmem_cache->memcg_params.memcg_caches array */
342         int kmemcg_id;
343         bool kmem_acct_activated;
344         bool kmem_acct_active;
345 #endif
346
347         int last_scanned_node;
348 #if MAX_NUMNODES > 1
349         nodemask_t      scan_nodes;
350         atomic_t        numainfo_events;
351         atomic_t        numainfo_updating;
352 #endif
353
354         /* List of events which userspace want to receive */
355         struct list_head event_list;
356         spinlock_t event_list_lock;
357
358         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
359         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
360 };
361
362 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
363 bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
364 {
365         return memcg->kmem_acct_active;
366 }
367 #endif
368
369 /* Stuffs for move charges at task migration. */
370 /*
371  * Types of charges to be moved.
372  */
373 #define MOVE_ANON       0x1U
374 #define MOVE_FILE       0x2U
375 #define MOVE_MASK       (MOVE_ANON | MOVE_FILE)
376
377 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
378 static struct move_charge_struct {
379         spinlock_t        lock; /* for from, to */
380         struct mem_cgroup *from;
381         struct mem_cgroup *to;
382         unsigned long flags;
383         unsigned long precharge;
384         unsigned long moved_charge;
385         unsigned long moved_swap;
386         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
387         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
388 } mc = {
389         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
390         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
391 };
392
393 /*
394  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
395  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
396  */
397 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
398 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
399
400 enum charge_type {
401         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
402         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
403         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
404         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
405         NR_CHARGE_TYPE,
406 };
407
408 /* for encoding cft->private value on file */
409 enum res_type {
410         _MEM,
411         _MEMSWAP,
412         _OOM_TYPE,
413         _KMEM,
414 };
415
416 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
417 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
418 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
419 /* Used for OOM nofiier */
420 #define OOM_CONTROL             (0)
421
422 /*
423  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
424  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
425  * appearing has to hold it as well.
426  */
427 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
428
429 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
430 {
431         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
432 }
433
434 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
435 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
436 {
437         if (!memcg)
438                 memcg = root_mem_cgroup;
439         return &memcg->vmpressure;
440 }
441
442 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
443 {
444         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
445 }
446
447 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
448 {
449         return (memcg == root_mem_cgroup);
450 }
451
452 /*
453  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
454  * an unsigned short.
455  */
456 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
457
458 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
459 {
460         return memcg->css.id;
461 }
462
463 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
464 {
465         struct cgroup_subsys_state *css;
466
467         css = css_from_id(id, &memory_cgrp_subsys);
468         return mem_cgroup_from_css(css);
469 }
470
471 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
472 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
473
474 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
475 {
476         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
477                 struct mem_cgroup *memcg;
478                 struct cg_proto *cg_proto;
479
480                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
481
482                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
483                  * filled. It won't however, necessarily happen from
484                  * process context. So the test for root memcg given
485                  * the current task's memcg won't help us in this case.
486                  *
487                  * Respecting the original socket's memcg is a better
488                  * decision in this case.
489                  */
490                 if (sk->sk_cgrp) {
491                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
492                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
493                         return;
494                 }
495
496                 rcu_read_lock();
497                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
498                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
499                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
500                     memcg_proto_active(cg_proto) &&
501                     css_tryget_online(&memcg->css)) {
502                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
503                 }
504                 rcu_read_unlock();
505         }
506 }
507 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
508
509 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
510 {
511         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
512                 struct mem_cgroup *memcg;
513                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
514                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
515                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
516         }
517 }
518
519 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
520 {
521         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
522                 return NULL;
523
524         return &memcg->tcp_mem;
525 }
526 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
527
528 #endif
529
530 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
531 /*
532  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params.memcg_caches.
533  * The main reason for not using cgroup id for this:
534  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
535  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
536  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
537  *  200 entry array for that.
538  *
539  * The current size of the caches array is stored in memcg_nr_cache_ids. It
540  * will double each time we have to increase it.
541  */
542 static DEFINE_IDA(memcg_cache_ida);
543 int memcg_nr_cache_ids;
544
545 /* Protects memcg_nr_cache_ids */
546 static DECLARE_RWSEM(memcg_cache_ids_sem);
547
548 void memcg_get_cache_ids(void)
549 {
550         down_read(&memcg_cache_ids_sem);
551 }
552
553 void memcg_put_cache_ids(void)
554 {
555         up_read(&memcg_cache_ids_sem);
556 }
557
558 /*
559  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
560  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
561  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
562  * tunable, but that is strictly not necessary.
563  *
564  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
565  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
566  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
567  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
568  * increase ours as well if it increases.
569  */
570 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
571 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
572
573 /*
574  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
575  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
576  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
577  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
578  */
579 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
580 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
581
582 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
583
584 static struct mem_cgroup_per_zone *
585 mem_cgroup_zone_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
586 {
587         int nid = zone_to_nid(zone);
588         int zid = zone_idx(zone);
589
590         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
591 }
592
593 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
594 {
595         return &memcg->css;
596 }
597
598 static struct mem_cgroup_per_zone *
599 mem_cgroup_page_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
600 {
601         int nid = page_to_nid(page);
602         int zid = page_zonenum(page);
603
604         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
605 }
606
607 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
608 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
609 {
610         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
611 }
612
613 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
614 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
615 {
616         int nid = page_to_nid(page);
617         int zid = page_zonenum(page);
618
619         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
620 }
621
622 static void __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
623                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
624                                          unsigned long new_usage_in_excess)
625 {
626         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
627         struct rb_node *parent = NULL;
628         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
629
630         if (mz->on_tree)
631                 return;
632
633         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
634         if (!mz->usage_in_excess)
635                 return;
636         while (*p) {
637                 parent = *p;
638                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
639                                         tree_node);
640                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
641                         p = &(*p)->rb_left;
642                 /*
643                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
644                  * limit by the same amount
645                  */
646                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
647                         p = &(*p)->rb_right;
648         }
649         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
650         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
651         mz->on_tree = true;
652 }
653
654 static void __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
655                                          struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
656 {
657         if (!mz->on_tree)
658                 return;
659         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
660         mz->on_tree = false;
661 }
662
663 static void mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup_per_zone *mz,
664                                        struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
665 {
666         unsigned long flags;
667
668         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
669         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
670         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
671 }
672
673 static unsigned long soft_limit_excess(struct mem_cgroup *memcg)
674 {
675         unsigned long nr_pages = page_counter_read(&memcg->memory);
676         unsigned long soft_limit = ACCESS_ONCE(memcg->soft_limit);
677         unsigned long excess = 0;
678
679         if (nr_pages > soft_limit)
680                 excess = nr_pages - soft_limit;
681
682         return excess;
683 }
684
685 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
686 {
687         unsigned long excess;
688         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
689         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
690
691         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
692         /*
693          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
694          * because their event counter is not touched.
695          */
696         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
697                 mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
698                 excess = soft_limit_excess(memcg);
699                 /*
700                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
701                  * mem is over its softlimit.
702                  */
703                 if (excess || mz->on_tree) {
704                         unsigned long flags;
705
706                         spin_lock_irqsave(&mctz->lock, flags);
707                         /* if on-tree, remove it */
708                         if (mz->on_tree)
709                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
710                         /*
711                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
712                          * If excess is 0, no tree ops.
713                          */
714                         __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
715                         spin_unlock_irqrestore(&mctz->lock, flags);
716                 }
717         }
718 }
719
720 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
721 {
722         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
723         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
724         int nid, zid;
725
726         for_each_node(nid) {
727                 for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
728                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
729                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(nid, zid);
730                         mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
731                 }
732         }
733 }
734
735 static struct mem_cgroup_per_zone *
736 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
737 {
738         struct rb_node *rightmost = NULL;
739         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
740
741 retry:
742         mz = NULL;
743         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
744         if (!rightmost)
745                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
746
747         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
748         /*
749          * Remove the node now but someone else can add it back,
750          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
751          * position in the tree.
752          */
753         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
754         if (!soft_limit_excess(mz->memcg) ||
755             !css_tryget_online(&mz->memcg->css))
756                 goto retry;
757 done:
758         return mz;
759 }
760
761 static struct mem_cgroup_per_zone *
762 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
763 {
764         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
765
766         spin_lock_irq(&mctz->lock);
767         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
768         spin_unlock_irq(&mctz->lock);
769         return mz;
770 }
771
772 /*
773  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
774  *
775  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
776  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
777  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
778  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
779  *
780  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
781  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
782  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
783  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
784  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
785  *
786  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
787  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
788  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
789  * implemented.
790  */
791 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
792                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
793 {
794         long val = 0;
795         int cpu;
796
797         get_online_cpus();
798         for_each_online_cpu(cpu)
799                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
800 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
801         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
802         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
803         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
804 #endif
805         put_online_cpus();
806         return val;
807 }
808
809 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
810                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
811 {
812         unsigned long val = 0;
813         int cpu;
814
815         get_online_cpus();
816         for_each_online_cpu(cpu)
817                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
818 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
819         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
820         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
821         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
822 #endif
823         put_online_cpus();
824         return val;
825 }
826
827 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
828                                          struct page *page,
829                                          int nr_pages)
830 {
831         /*
832          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
833          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
834          */
835         if (PageAnon(page))
836                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
837                                 nr_pages);
838         else
839                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
840                                 nr_pages);
841
842         if (PageTransHuge(page))
843                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
844                                 nr_pages);
845
846         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
847         if (nr_pages > 0)
848                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
849         else {
850                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
851                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
852         }
853
854         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
855 }
856
857 unsigned long mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
858 {
859         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
860
861         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
862         return mz->lru_size[lru];
863 }
864
865 static unsigned long mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
866                                                   int nid,
867                                                   unsigned int lru_mask)
868 {
869         unsigned long nr = 0;
870         int zid;
871
872         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
873
874         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
875                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
876                 enum lru_list lru;
877
878                 for_each_lru(lru) {
879                         if (!(BIT(lru) & lru_mask))
880                                 continue;
881                         mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
882                         nr += mz->lru_size[lru];
883                 }
884         }
885         return nr;
886 }
887
888 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
889                         unsigned int lru_mask)
890 {
891         unsigned long nr = 0;
892         int nid;
893
894         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
895                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
896         return nr;
897 }
898
899 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
900                                        enum mem_cgroup_events_target target)
901 {
902         unsigned long val, next;
903
904         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
905         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
906         /* from time_after() in jiffies.h */
907         if ((long)next - (long)val < 0) {
908                 switch (target) {
909                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
910                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
911                         break;
912                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
913                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
914                         break;
915                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
916                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
917                         break;
918                 default:
919                         break;
920                 }
921                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
922                 return true;
923         }
924         return false;
925 }
926
927 /*
928  * Check events in order.
929  *
930  */
931 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
932 {
933         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
934         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
935                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
936                 bool do_softlimit;
937                 bool do_numainfo __maybe_unused;
938
939                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
940                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
941 #if MAX_NUMNODES > 1
942                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
943                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
944 #endif
945                 mem_cgroup_threshold(memcg);
946                 if (unlikely(do_softlimit))
947                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
948 #if MAX_NUMNODES > 1
949                 if (unlikely(do_numainfo))
950                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
951 #endif
952         }
953 }
954
955 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
956 {
957         /*
958          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
959          * if it races with swapoff, page migration, etc.
960          * So this can be called with p == NULL.
961          */
962         if (unlikely(!p))
963                 return NULL;
964
965         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
966 }
967
968 static struct mem_cgroup *get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
969 {
970         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
971
972         rcu_read_lock();
973         do {
974                 /*
975                  * Page cache insertions can happen withou an
976                  * actual mm context, e.g. during disk probing
977                  * on boot, loopback IO, acct() writes etc.
978                  */
979                 if (unlikely(!mm))
980                         memcg = root_mem_cgroup;
981                 else {
982                         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
983                         if (unlikely(!memcg))
984                                 memcg = root_mem_cgroup;
985                 }
986         } while (!css_tryget_online(&memcg->css));
987         rcu_read_unlock();
988         return memcg;
989 }
990
991 /**
992  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
993  * @root: hierarchy root
994  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
995  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
996  *
997  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
998  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
999  *
1000  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1001  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1002  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1003  *
1004  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1005  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1006  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1007  */
1008 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1009                                    struct mem_cgroup *prev,
1010                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1011 {
1012         struct reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1013         struct cgroup_subsys_state *css = NULL;
1014         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1015         struct mem_cgroup *pos = NULL;
1016
1017         if (mem_cgroup_disabled())
1018                 return NULL;
1019
1020         if (!root)
1021                 root = root_mem_cgroup;
1022
1023         if (prev && !reclaim)
1024                 pos = prev;
1025
1026         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1027                 if (prev)
1028                         goto out;
1029                 return root;
1030         }
1031
1032         rcu_read_lock();
1033
1034         if (reclaim) {
1035                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1036
1037                 mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(root, reclaim->zone);
1038                 iter = &mz->iter[reclaim->priority];
1039
1040                 if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
1041                         goto out_unlock;
1042
1043                 do {
1044                         pos = ACCESS_ONCE(iter->position);
1045                         /*
1046                          * A racing update may change the position and
1047                          * put the last reference, hence css_tryget(),
1048                          * or retry to see the updated position.
1049                          */
1050                 } while (pos && !css_tryget(&pos->css));
1051         }
1052
1053         if (pos)
1054                 css = &pos->css;
1055
1056         for (;;) {
1057                 css = css_next_descendant_pre(css, &root->css);
1058                 if (!css) {
1059                         /*
1060                          * Reclaimers share the hierarchy walk, and a
1061                          * new one might jump in right at the end of
1062                          * the hierarchy - make sure they see at least
1063                          * one group and restart from the beginning.
1064                          */
1065                         if (!prev)
1066                                 continue;
1067                         break;
1068                 }
1069
1070                 /*
1071                  * Verify the css and acquire a reference.  The root
1072                  * is provided by the caller, so we know it's alive
1073                  * and kicking, and don't take an extra reference.
1074                  */
1075                 memcg = mem_cgroup_from_css(css);
1076
1077                 if (css == &root->css)
1078                         break;
1079
1080                 if (css_tryget(css)) {
1081                         /*
1082                          * Make sure the memcg is initialized:
1083                          * mem_cgroup_css_online() orders the the
1084                          * initialization against setting the flag.
1085                          */
1086                         if (smp_load_acquire(&memcg->initialized))
1087                                 break;
1088
1089                         css_put(css);
1090                 }
1091
1092                 memcg = NULL;
1093         }
1094
1095         if (reclaim) {
1096                 if (cmpxchg(&iter->position, pos, memcg) == pos) {
1097                         if (memcg)
1098                                 css_get(&memcg->css);
1099                         if (pos)
1100                                 css_put(&pos->css);
1101                 }
1102
1103                 /*
1104                  * pairs with css_tryget when dereferencing iter->position
1105                  * above.
1106                  */
1107                 if (pos)
1108                         css_put(&pos->css);
1109
1110                 if (!memcg)
1111                         iter->generation++;
1112                 else if (!prev)
1113                         reclaim->generation = iter->generation;
1114         }
1115
1116 out_unlock:
1117         rcu_read_unlock();
1118 out:
1119         if (prev && prev != root)
1120                 css_put(&prev->css);
1121
1122         return memcg;
1123 }
1124
1125 /**
1126  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1127  * @root: hierarchy root
1128  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1129  */
1130 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1131                            struct mem_cgroup *prev)
1132 {
1133         if (!root)
1134                 root = root_mem_cgroup;
1135         if (prev && prev != root)
1136                 css_put(&prev->css);
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1141  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1142  * be used for reference counting.
1143  */
1144 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1145         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1146              iter != NULL;                              \
1147              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1148
1149 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1150         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1151              iter != NULL;                              \
1152              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1153
1154 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1155 {
1156         struct mem_cgroup *memcg;
1157
1158         rcu_read_lock();
1159         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1160         if (unlikely(!memcg))
1161                 goto out;
1162
1163         switch (idx) {
1164         case PGFAULT:
1165                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1166                 break;
1167         case PGMAJFAULT:
1168                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1169                 break;
1170         default:
1171                 BUG();
1172         }
1173 out:
1174         rcu_read_unlock();
1175 }
1176 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1177
1178 /**
1179  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1180  * @zone: zone of the wanted lruvec
1181  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1182  *
1183  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1184  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1185  * is disabled.
1186  */
1187 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1188                                       struct mem_cgroup *memcg)
1189 {
1190         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1191         struct lruvec *lruvec;
1192
1193         if (mem_cgroup_disabled()) {
1194                 lruvec = &zone->lruvec;
1195                 goto out;
1196         }
1197
1198         mz = mem_cgroup_zone_zoneinfo(memcg, zone);
1199         lruvec = &mz->lruvec;
1200 out:
1201         /*
1202          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1203          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1204          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1205          */
1206         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1207                 lruvec->zone = zone;
1208         return lruvec;
1209 }
1210
1211 /**
1212  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for isolating/putting an LRU page
1213  * @page: the page
1214  * @zone: zone of the page
1215  *
1216  * This function is only safe when following the LRU page isolation
1217  * and putback protocol: the LRU lock must be held, and the page must
1218  * either be PageLRU() or the caller must have isolated/allocated it.
1219  */
1220 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1221 {
1222         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1223         struct mem_cgroup *memcg;
1224         struct lruvec *lruvec;
1225
1226         if (mem_cgroup_disabled()) {
1227                 lruvec = &zone->lruvec;
1228                 goto out;
1229         }
1230
1231         memcg = page->mem_cgroup;
1232         /*
1233          * Swapcache readahead pages are added to the LRU - and
1234          * possibly migrated - before they are charged.
1235          */
1236         if (!memcg)
1237                 memcg = root_mem_cgroup;
1238
1239         mz = mem_cgroup_page_zoneinfo(memcg, page);
1240         lruvec = &mz->lruvec;
1241 out:
1242         /*
1243          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1244          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1245          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1246          */
1247         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1248                 lruvec->zone = zone;
1249         return lruvec;
1250 }
1251
1252 /**
1253  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1254  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1255  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1256  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1257  *
1258  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1259  * lru list.
1260  */
1261 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1262                                 int nr_pages)
1263 {
1264         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1265         unsigned long *lru_size;
1266
1267         if (mem_cgroup_disabled())
1268                 return;
1269
1270         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1271         lru_size = mz->lru_size + lru;
1272         *lru_size += nr_pages;
1273         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1274 }
1275
1276 bool mem_cgroup_is_descendant(struct mem_cgroup *memcg, struct mem_cgroup *root)
1277 {
1278         if (root == memcg)
1279                 return true;
1280         if (!root->use_hierarchy)
1281                 return false;
1282         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root->css.cgroup);
1283 }
1284
1285 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, struct mem_cgroup *memcg)
1286 {
1287         struct mem_cgroup *task_memcg;
1288         struct task_struct *p;
1289         bool ret;
1290
1291         p = find_lock_task_mm(task);
1292         if (p) {
1293                 task_memcg = get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1294                 task_unlock(p);
1295         } else {
1296                 /*
1297                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1298                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1299                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1300                  */
1301                 rcu_read_lock();
1302                 task_memcg = mem_cgroup_from_task(task);
1303                 css_get(&task_memcg->css);
1304                 rcu_read_unlock();
1305         }
1306         ret = mem_cgroup_is_descendant(task_memcg, memcg);
1307         css_put(&task_memcg->css);
1308         return ret;
1309 }
1310
1311 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1312 {
1313         unsigned long inactive_ratio;
1314         unsigned long inactive;
1315         unsigned long active;
1316         unsigned long gb;
1317
1318         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1319         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1320
1321         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1322         if (gb)
1323                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1324         else
1325                 inactive_ratio = 1;
1326
1327         return inactive * inactive_ratio < active;
1328 }
1329
1330 bool mem_cgroup_lruvec_online(struct lruvec *lruvec)
1331 {
1332         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1333         struct mem_cgroup *memcg;
1334
1335         if (mem_cgroup_disabled())
1336                 return true;
1337
1338         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1339         memcg = mz->memcg;
1340
1341         return !!(memcg->css.flags & CSS_ONLINE);
1342 }
1343
1344 #define mem_cgroup_from_counter(counter, member)        \
1345         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1346
1347 /**
1348  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1349  * @memcg: the memory cgroup
1350  *
1351  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1352  * pages.
1353  */
1354 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1355 {
1356         unsigned long margin = 0;
1357         unsigned long count;
1358         unsigned long limit;
1359
1360         count = page_counter_read(&memcg->memory);
1361         limit = ACCESS_ONCE(memcg->memory.limit);
1362         if (count < limit)
1363                 margin = limit - count;
1364
1365         if (do_swap_account) {
1366                 count = page_counter_read(&memcg->memsw);
1367                 limit = ACCESS_ONCE(memcg->memsw.limit);
1368                 if (count <= limit)
1369                         margin = min(margin, limit - count);
1370         }
1371
1372         return margin;
1373 }
1374
1375 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1376 {
1377         /* root ? */
1378         if (mem_cgroup_disabled() || !memcg->css.parent)
1379                 return vm_swappiness;
1380
1381         return memcg->swappiness;
1382 }
1383
1384 /*
1385  * A routine for checking "mem" is under move_account() or not.
1386  *
1387  * Checking a cgroup is mc.from or mc.to or under hierarchy of
1388  * moving cgroups. This is for waiting at high-memory pressure
1389  * caused by "move".
1390  */
1391 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1392 {
1393         struct mem_cgroup *from;
1394         struct mem_cgroup *to;
1395         bool ret = false;
1396         /*
1397          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1398          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1399          */
1400         spin_lock(&mc.lock);
1401         from = mc.from;
1402         to = mc.to;
1403         if (!from)
1404                 goto unlock;
1405
1406         ret = mem_cgroup_is_descendant(from, memcg) ||
1407                 mem_cgroup_is_descendant(to, memcg);
1408 unlock:
1409         spin_unlock(&mc.lock);
1410         return ret;
1411 }
1412
1413 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1414 {
1415         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1416                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1417                         DEFINE_WAIT(wait);
1418                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1419                         /* moving charge context might have finished. */
1420                         if (mc.moving_task)
1421                                 schedule();
1422                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1423                         return true;
1424                 }
1425         }
1426         return false;
1427 }
1428
1429 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1430 /**
1431  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1432  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1433  * @p: Task that is going to be killed
1434  *
1435  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1436  * enabled
1437  */
1438 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1439 {
1440         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1441         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1442         struct mem_cgroup *iter;
1443         unsigned int i;
1444
1445         mutex_lock(&oom_info_lock);
1446         rcu_read_lock();
1447
1448         if (p) {
1449                 pr_info("Task in ");
1450                 pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1451                 pr_cont(" killed as a result of limit of ");
1452         } else {
1453                 pr_info("Memory limit reached of cgroup ");
1454         }
1455
1456         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1457         pr_cont("\n");
1458
1459         rcu_read_unlock();
1460
1461         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1462                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memory)),
1463                 K((u64)memcg->memory.limit), memcg->memory.failcnt);
1464         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1465                 K((u64)page_counter_read(&memcg->memsw)),
1466                 K((u64)memcg->memsw.limit), memcg->memsw.failcnt);
1467         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %lu\n",
1468                 K((u64)page_counter_read(&memcg->kmem)),
1469                 K((u64)memcg->kmem.limit), memcg->kmem.failcnt);
1470
1471         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1472                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1473                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1474                 pr_cont(":");
1475
1476                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1477                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1478                                 continue;
1479                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1480                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1481                 }
1482
1483                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1484                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1485                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1486
1487                 pr_cont("\n");
1488         }
1489         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1490 }
1491
1492 /*
1493  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1494  * 1(self count) if no children.
1495  */
1496 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1497 {
1498         int num = 0;
1499         struct mem_cgroup *iter;
1500
1501         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1502                 num++;
1503         return num;
1504 }
1505
1506 /*
1507  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1508  */
1509 static unsigned long mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1510 {
1511         unsigned long limit;
1512
1513         limit = memcg->memory.limit;
1514         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1515                 unsigned long memsw_limit;
1516
1517                 memsw_limit = memcg->memsw.limit;
1518                 limit = min(limit + total_swap_pages, memsw_limit);
1519         }
1520         return limit;
1521 }
1522
1523 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1524                                      int order)
1525 {
1526         struct mem_cgroup *iter;
1527         unsigned long chosen_points = 0;
1528         unsigned long totalpages;
1529         unsigned int points = 0;
1530         struct task_struct *chosen = NULL;
1531
1532         /*
1533          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1534          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1535          * quickly exit and free its memory.
1536          */
1537         if (fatal_signal_pending(current) || task_will_free_mem(current)) {
1538                 mark_tsk_oom_victim(current);
1539                 return;
1540         }
1541
1542         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL, memcg);
1543         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) ? : 1;
1544         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1545                 struct css_task_iter it;
1546                 struct task_struct *task;
1547
1548                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1549                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1550                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1551                                                         false)) {
1552                         case OOM_SCAN_SELECT:
1553                                 if (chosen)
1554                                         put_task_struct(chosen);
1555                                 chosen = task;
1556                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1557                                 get_task_struct(chosen);
1558                                 /* fall through */
1559                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1560                                 continue;
1561                         case OOM_SCAN_ABORT:
1562                                 css_task_iter_end(&it);
1563                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1564                                 if (chosen)
1565                                         put_task_struct(chosen);
1566                                 return;
1567                         case OOM_SCAN_OK:
1568                                 break;
1569                         };
1570                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1571                         if (!points || points < chosen_points)
1572                                 continue;
1573                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1574                         if (points == chosen_points &&
1575                             thread_group_leader(chosen))
1576                                 continue;
1577
1578                         if (chosen)
1579                                 put_task_struct(chosen);
1580                         chosen = task;
1581                         chosen_points = points;
1582                         get_task_struct(chosen);
1583                 }
1584                 css_task_iter_end(&it);
1585         }
1586
1587         if (!chosen)
1588                 return;
1589         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1590         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1591                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1592 }
1593
1594 #if MAX_NUMNODES > 1
1595
1596 /**
1597  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1598  * @memcg: the target memcg
1599  * @nid: the node ID to be checked.
1600  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1601  *
1602  * This function returns whether the specified memcg contains any
1603  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1604  * pages in the node.
1605  */
1606 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1607                 int nid, bool noswap)
1608 {
1609         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1610                 return true;
1611         if (noswap || !total_swap_pages)
1612                 return false;
1613         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1614                 return true;
1615         return false;
1616
1617 }
1618
1619 /*
1620  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1621  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1622  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1623  *
1624  */
1625 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1626 {
1627         int nid;
1628         /*
1629          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1630          * pagein/pageout changes since the last update.
1631          */
1632         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1633                 return;
1634         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1635                 return;
1636
1637         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1638         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1639
1640         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1641
1642                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1643                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1644         }
1645
1646         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1647         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1648 }
1649
1650 /*
1651  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1652  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1653  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1654  *
1655  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1656  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1657  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1658  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1659  *
1660  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1661  */
1662 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1663 {
1664         int node;
1665
1666         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1667         node = memcg->last_scanned_node;
1668
1669         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1670         if (node == MAX_NUMNODES)
1671                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1672         /*
1673          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1674          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1675          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1676          * we use curret node.
1677          */
1678         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1679                 node = numa_node_id();
1680
1681         memcg->last_scanned_node = node;
1682         return node;
1683 }
1684 #else
1685 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1686 {
1687         return 0;
1688 }
1689 #endif
1690
1691 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1692                                    struct zone *zone,
1693                                    gfp_t gfp_mask,
1694                                    unsigned long *total_scanned)
1695 {
1696         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1697         int total = 0;
1698         int loop = 0;
1699         unsigned long excess;
1700         unsigned long nr_scanned;
1701         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1702                 .zone = zone,
1703                 .priority = 0,
1704         };
1705
1706         excess = soft_limit_excess(root_memcg);
1707
1708         while (1) {
1709                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1710                 if (!victim) {
1711                         loop++;
1712                         if (loop >= 2) {
1713                                 /*
1714                                  * If we have not been able to reclaim
1715                                  * anything, it might because there are
1716                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1717                                  */
1718                                 if (!total)
1719                                         break;
1720                                 /*
1721                                  * We want to do more targeted reclaim.
1722                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1723                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1724                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1725                                  */
1726                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1727                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1728                                         break;
1729                         }
1730                         continue;
1731                 }
1732                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1733                                                      zone, &nr_scanned);
1734                 *total_scanned += nr_scanned;
1735                 if (!soft_limit_excess(root_memcg))
1736                         break;
1737         }
1738         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1739         return total;
1740 }
1741
1742 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1743 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
1744         .name = "memcg_oom_lock",
1745 };
1746 #endif
1747
1748 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1749
1750 /*
1751  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1752  * If someone is running, return false.
1753  */
1754 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
1755 {
1756         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1757
1758         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1759
1760         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1761                 if (iter->oom_lock) {
1762                         /*
1763                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1764                          * so we cannot give a lock.
1765                          */
1766                         failed = iter;
1767                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1768                         break;
1769                 } else
1770                         iter->oom_lock = true;
1771         }
1772
1773         if (failed) {
1774                 /*
1775                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
1776                  * to clean up what we set up to the failing subtree
1777                  */
1778                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1779                         if (iter == failed) {
1780                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1781                                 break;
1782                         }
1783                         iter->oom_lock = false;
1784                 }
1785         } else
1786                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
1787
1788         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1789
1790         return !failed;
1791 }
1792
1793 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1794 {
1795         struct mem_cgroup *iter;
1796
1797         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1798         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
1799         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1800                 iter->oom_lock = false;
1801         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1802 }
1803
1804 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1805 {
1806         struct mem_cgroup *iter;
1807
1808         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1809                 atomic_inc(&iter->under_oom);
1810 }
1811
1812 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1813 {
1814         struct mem_cgroup *iter;
1815
1816         /*
1817          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1818          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1819          * atomic_add_unless() here.
1820          */
1821         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1822                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
1823 }
1824
1825 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1826
1827 struct oom_wait_info {
1828         struct mem_cgroup *memcg;
1829         wait_queue_t    wait;
1830 };
1831
1832 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1833         unsigned mode, int sync, void *arg)
1834 {
1835         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1836         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1837         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1838
1839         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1840         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1841
1842         if (!mem_cgroup_is_descendant(wake_memcg, oom_wait_memcg) &&
1843             !mem_cgroup_is_descendant(oom_wait_memcg, wake_memcg))
1844                 return 0;
1845         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1846 }
1847
1848 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1849 {
1850         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
1851         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
1852         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1853 }
1854
1855 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1856 {
1857         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
1858                 memcg_wakeup_oom(memcg);
1859 }
1860
1861 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1862 {
1863         if (!current->memcg_oom.may_oom)
1864                 return;
1865         /*
1866          * We are in the middle of the charge context here, so we
1867          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
1868          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
1869          *
1870          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
1871          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
1872          * invocation might not even be necessary.
1873          *
1874          * That's why we don't do anything here except remember the
1875          * OOM context and then deal with it at the end of the page
1876          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
1877          * and when we know whether the fault was overall successful.
1878          */
1879         css_get(&memcg->css);
1880         current->memcg_oom.memcg = memcg;
1881         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
1882         current->memcg_oom.order = order;
1883 }
1884
1885 /**
1886  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
1887  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
1888  *
1889  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
1890  * handler was enabled.
1891  *
1892  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
1893  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
1894  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
1895  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
1896  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
1897  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
1898  *
1899  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
1900  * completed, %false otherwise.
1901  */
1902 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
1903 {
1904         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
1905         struct oom_wait_info owait;
1906         bool locked;
1907
1908         /* OOM is global, do not handle */
1909         if (!memcg)
1910                 return false;
1911
1912         if (!handle || oom_killer_disabled)
1913                 goto cleanup;
1914
1915         owait.memcg = memcg;
1916         owait.wait.flags = 0;
1917         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1918         owait.wait.private = current;
1919         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1920
1921         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1922         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1923
1924         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
1925
1926         if (locked)
1927                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1928
1929         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
1930                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1931                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1932                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
1933                                          current->memcg_oom.order);
1934         } else {
1935                 schedule();
1936                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1937                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1938         }
1939
1940         if (locked) {
1941                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1942                 /*
1943                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
1944                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
1945                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
1946                  */
1947                 memcg_oom_recover(memcg);
1948         }
1949 cleanup:
1950         current->memcg_oom.memcg = NULL;
1951         css_put(&memcg->css);
1952         return true;
1953 }
1954
1955 /**
1956  * mem_cgroup_begin_page_stat - begin a page state statistics transaction
1957  * @page: page that is going to change accounted state
1958  *
1959  * This function must mark the beginning of an accounted page state
1960  * change to prevent double accounting when the page is concurrently
1961  * being moved to another memcg:
1962  *
1963  *   memcg = mem_cgroup_begin_page_stat(page);
1964  *   if (TestClearPageState(page))
1965  *     mem_cgroup_update_page_stat(memcg, state, -1);
1966  *   mem_cgroup_end_page_stat(memcg);
1967  */
1968 struct mem_cgroup *mem_cgroup_begin_page_stat(struct page *page)
1969 {
1970         struct mem_cgroup *memcg;
1971         unsigned long flags;
1972
1973         /*
1974          * The RCU lock is held throughout the transaction.  The fast
1975          * path can get away without acquiring the memcg->move_lock
1976          * because page moving starts with an RCU grace period.
1977          *
1978          * The RCU lock also protects the memcg from being freed when
1979          * the page state that is going to change is the only thing
1980          * preventing the page from being uncharged.
1981          * E.g. end-writeback clearing PageWriteback(), which allows
1982          * migration to go ahead and uncharge the page before the
1983          * account transaction might be complete.
1984          */
1985         rcu_read_lock();
1986
1987         if (mem_cgroup_disabled())
1988                 return NULL;
1989 again:
1990         memcg = page->mem_cgroup;
1991         if (unlikely(!memcg))
1992                 return NULL;
1993
1994         if (atomic_read(&memcg->moving_account) <= 0)
1995                 return memcg;
1996
1997         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, flags);
1998         if (memcg != page->mem_cgroup) {
1999                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2000                 goto again;
2001         }
2002
2003         /*
2004          * When charge migration first begins, we can have locked and
2005          * unlocked page stat updates happening concurrently.  Track
2006          * the task who has the lock for mem_cgroup_end_page_stat().
2007          */
2008         memcg->move_lock_task = current;
2009         memcg->move_lock_flags = flags;
2010
2011         return memcg;
2012 }
2013
2014 /**
2015  * mem_cgroup_end_page_stat - finish a page state statistics transaction
2016  * @memcg: the memcg that was accounted against
2017  */
2018 void mem_cgroup_end_page_stat(struct mem_cgroup *memcg)
2019 {
2020         if (memcg && memcg->move_lock_task == current) {
2021                 unsigned long flags = memcg->move_lock_flags;
2022
2023                 memcg->move_lock_task = NULL;
2024                 memcg->move_lock_flags = 0;
2025
2026                 spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, flags);
2027         }
2028
2029         rcu_read_unlock();
2030 }
2031
2032 /**
2033  * mem_cgroup_update_page_stat - update page state statistics
2034  * @memcg: memcg to account against
2035  * @idx: page state item to account
2036  * @val: number of pages (positive or negative)
2037  *
2038  * See mem_cgroup_begin_page_stat() for locking requirements.
2039  */
2040 void mem_cgroup_update_page_stat(struct mem_cgroup *memcg,
2041                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2042 {
2043         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2044
2045         if (memcg)
2046                 this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2047 }
2048
2049 /*
2050  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2051  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2052  */
2053 #define CHARGE_BATCH    32U
2054 struct memcg_stock_pcp {
2055         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2056         unsigned int nr_pages;
2057         struct work_struct work;
2058         unsigned long flags;
2059 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2060 };
2061 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2062 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2063
2064 /**
2065  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2066  * @memcg: memcg to consume from.
2067  * @nr_pages: how many pages to charge.
2068  *
2069  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2070  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2071  * service an allocation will refill the stock.
2072  *
2073  * returns true if successful, false otherwise.
2074  */
2075 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2076 {
2077         struct memcg_stock_pcp *stock;
2078         bool ret = false;
2079
2080         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2081                 return ret;
2082
2083         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2084         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages) {
2085                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2086                 ret = true;
2087         }
2088         put_cpu_var(memcg_stock);
2089         return ret;
2090 }
2091
2092 /*
2093  * Returns stocks cached in percpu and reset cached information.
2094  */
2095 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2096 {
2097         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2098
2099         if (stock->nr_pages) {
2100                 page_counter_uncharge(&old->memory, stock->nr_pages);
2101                 if (do_swap_account)
2102                         page_counter_uncharge(&old->memsw, stock->nr_pages);
2103                 css_put_many(&old->css, stock->nr_pages);
2104                 stock->nr_pages = 0;
2105         }
2106         stock->cached = NULL;
2107 }
2108
2109 /*
2110  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2111  * a thread which is pinned to local cpu.
2112  */
2113 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2114 {
2115         struct memcg_stock_pcp *stock = this_cpu_ptr(&memcg_stock);
2116         drain_stock(stock);
2117         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2118 }
2119
2120 /*
2121  * Cache charges(val) to local per_cpu area.
2122  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2123  */
2124 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2125 {
2126         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2127
2128         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2129                 drain_stock(stock);
2130                 stock->cached = memcg;
2131         }
2132         stock->nr_pages += nr_pages;
2133         put_cpu_var(memcg_stock);
2134 }
2135
2136 /*
2137  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2138  * of the hierarchy under it.
2139  */
2140 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg)
2141 {
2142         int cpu, curcpu;
2143
2144         /* If someone's already draining, avoid adding running more workers. */
2145         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2146                 return;
2147         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2148         get_online_cpus();
2149         curcpu = get_cpu();
2150         for_each_online_cpu(cpu) {
2151                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2152                 struct mem_cgroup *memcg;
2153
2154                 memcg = stock->cached;
2155                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2156                         continue;
2157                 if (!mem_cgroup_is_descendant(memcg, root_memcg))
2158                         continue;
2159                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2160                         if (cpu == curcpu)
2161                                 drain_local_stock(&stock->work);
2162                         else
2163                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2164                 }
2165         }
2166         put_cpu();
2167         put_online_cpus();
2168         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2169 }
2170
2171 /*
2172  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2173  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2174  */
2175 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2176 {
2177         int i;
2178
2179         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2180         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2181                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2182
2183                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2184                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2185         }
2186         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2187                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2188
2189                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2190                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2191         }
2192         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2193 }
2194
2195 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2196                                         unsigned long action,
2197                                         void *hcpu)
2198 {
2199         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2200         struct memcg_stock_pcp *stock;
2201         struct mem_cgroup *iter;
2202
2203         if (action == CPU_ONLINE)
2204                 return NOTIFY_OK;
2205
2206         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2207                 return NOTIFY_OK;
2208
2209         for_each_mem_cgroup(iter)
2210                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2211
2212         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2213         drain_stock(stock);
2214         return NOTIFY_OK;
2215 }
2216
2217 static int try_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2218                       unsigned int nr_pages)
2219 {
2220         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2221         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2222         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2223         struct page_counter *counter;
2224         unsigned long nr_reclaimed;
2225         bool may_swap = true;
2226         bool drained = false;
2227         int ret = 0;
2228
2229         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2230                 goto done;
2231 retry:
2232         if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2233                 goto done;
2234
2235         if (!do_swap_account ||
2236             !page_counter_try_charge(&memcg->memsw, batch, &counter)) {
2237                 if (!page_counter_try_charge(&memcg->memory, batch, &counter))
2238                         goto done_restock;
2239                 if (do_swap_account)
2240                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, batch);
2241                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memory);
2242         } else {
2243                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_counter(counter, memsw);
2244                 may_swap = false;
2245         }
2246
2247         if (batch > nr_pages) {
2248                 batch = nr_pages;
2249                 goto retry;
2250         }
2251
2252         /*
2253          * Unlike in global OOM situations, memcg is not in a physical
2254          * memory shortage.  Allow dying and OOM-killed tasks to
2255          * bypass the last charges so that they can exit quickly and
2256          * free their memory.
2257          */
2258         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE) ||
2259                      fatal_signal_pending(current) ||
2260                      current->flags & PF_EXITING))
2261                 goto bypass;
2262
2263         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2264                 goto nomem;
2265
2266         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2267                 goto nomem;
2268
2269         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_MAX, 1);
2270
2271         nr_reclaimed = try_to_free_mem_cgroup_pages(mem_over_limit, nr_pages,
2272                                                     gfp_mask, may_swap);
2273
2274         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2275                 goto retry;
2276
2277         if (!drained) {
2278                 drain_all_stock(mem_over_limit);
2279                 drained = true;
2280                 goto retry;
2281         }
2282
2283         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2284                 goto nomem;
2285         /*
2286          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2287          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2288          * before killing the task.
2289          *
2290          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2291          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2292          * to regular pages anyway in case of failure.
2293          */
2294         if (nr_reclaimed && nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER))
2295                 goto retry;
2296         /*
2297          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2298          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2299          */
2300         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2301                 goto retry;
2302
2303         if (nr_retries--)
2304                 goto retry;
2305
2306         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2307                 goto bypass;
2308
2309         if (fatal_signal_pending(current))
2310                 goto bypass;
2311
2312         mem_cgroup_events(mem_over_limit, MEMCG_OOM, 1);
2313
2314         mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(nr_pages));
2315 nomem:
2316         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL))
2317                 return -ENOMEM;
2318 bypass:
2319         return -EINTR;
2320
2321 done_restock:
2322         css_get_many(&memcg->css, batch);
2323         if (batch > nr_pages)
2324                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2325         /*
2326          * If the hierarchy is above the normal consumption range,
2327          * make the charging task trim their excess contribution.
2328          */
2329         do {
2330                 if (page_counter_read(&memcg->memory) <= memcg->high)
2331                         continue;
2332                 mem_cgroup_events(memcg, MEMCG_HIGH, 1);
2333                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, nr_pages, gfp_mask, true);
2334         } while ((memcg = parent_mem_cgroup(memcg)));
2335 done:
2336         return ret;
2337 }
2338
2339 static void cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2340 {
2341         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2342                 return;
2343
2344         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2345         if (do_swap_account)
2346                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2347
2348         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2349 }
2350
2351 /*
2352  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2353  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling
2354  * css_tryget_online() if the mem_cgroup is used for charging. (dropping
2355  * refcnt from swap can be called against removed memcg.)
2356  */
2357 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2358 {
2359         /* ID 0 is unused ID */
2360         if (!id)
2361                 return NULL;
2362         return mem_cgroup_from_id(id);
2363 }
2364
2365 /*
2366  * try_get_mem_cgroup_from_page - look up page's memcg association
2367  * @page: the page
2368  *
2369  * Look up, get a css reference, and return the memcg that owns @page.
2370  *
2371  * The page must be locked to prevent racing with swap-in and page
2372  * cache charges.  If coming from an unlocked page table, the caller
2373  * must ensure the page is on the LRU or this can race with charging.
2374  */
2375 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2376 {
2377         struct mem_cgroup *memcg;
2378         unsigned short id;
2379         swp_entry_t ent;
2380
2381         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
2382
2383         memcg = page->mem_cgroup;
2384         if (memcg) {
2385                 if (!css_tryget_online(&memcg->css))
2386                         memcg = NULL;
2387         } else if (PageSwapCache(page)) {
2388                 ent.val = page_private(page);
2389                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2390                 rcu_read_lock();
2391                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2392                 if (memcg && !css_tryget_online(&memcg->css))
2393                         memcg = NULL;
2394                 rcu_read_unlock();
2395         }
2396         return memcg;
2397 }
2398
2399 static void lock_page_lru(struct page *page, int *isolated)
2400 {
2401         struct zone *zone = page_zone(page);
2402
2403         spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2404         if (PageLRU(page)) {
2405                 struct lruvec *lruvec;
2406
2407                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2408                 ClearPageLRU(page);
2409                 del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2410                 *isolated = 1;
2411         } else
2412                 *isolated = 0;
2413 }
2414
2415 static void unlock_page_lru(struct page *page, int isolated)
2416 {
2417         struct zone *zone = page_zone(page);
2418
2419         if (isolated) {
2420                 struct lruvec *lruvec;
2421
2422                 lruvec = mem_cgroup_page_lruvec(page, zone);
2423                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2424                 SetPageLRU(page);
2425                 add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2426         }
2427         spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2428 }
2429
2430 static void commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2431                           bool lrucare)
2432 {
2433         int isolated;
2434
2435         VM_BUG_ON_PAGE(page->mem_cgroup, page);
2436
2437         /*
2438          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2439          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2440          */
2441         if (lrucare)
2442                 lock_page_lru(page, &isolated);
2443
2444         /*
2445          * Nobody should be changing or seriously looking at
2446          * page->mem_cgroup at this point:
2447          *
2448          * - the page is uncharged
2449          *
2450          * - the page is off-LRU
2451          *
2452          * - an anonymous fault has exclusive page access, except for
2453          *   a locked page table
2454          *
2455          * - a page cache insertion, a swapin fault, or a migration
2456          *   have the page locked
2457          */
2458         page->mem_cgroup = memcg;
2459
2460         if (lrucare)
2461                 unlock_page_lru(page, isolated);
2462 }
2463
2464 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2465 int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp,
2466                       unsigned long nr_pages)
2467 {
2468         struct page_counter *counter;
2469         int ret = 0;
2470
2471         ret = page_counter_try_charge(&memcg->kmem, nr_pages, &counter);
2472         if (ret < 0)
2473                 return ret;
2474
2475         ret = try_charge(memcg, gfp, nr_pages);
2476         if (ret == -EINTR)  {
2477                 /*
2478                  * try_charge() chose to bypass to root due to OOM kill or
2479                  * fatal signal.  Since our only options are to either fail
2480                  * the allocation or charge it to this cgroup, do it as a
2481                  * temporary condition. But we can't fail. From a kmem/slab
2482                  * perspective, the cache has already been selected, by
2483                  * mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
2484                  * our minds.
2485                  *
2486                  * This condition will only trigger if the task entered
2487                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed
2488                  * during try_charge() above. Tasks that were already dying
2489                  * when the allocation triggers should have been already
2490                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
2491                  */
2492                 page_counter_charge(&memcg->memory, nr_pages);
2493                 if (do_swap_account)
2494                         page_counter_charge(&memcg->memsw, nr_pages);
2495                 css_get_many(&memcg->css, nr_pages);
2496                 ret = 0;
2497         } else if (ret)
2498                 page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2499
2500         return ret;
2501 }
2502
2503 void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long nr_pages)
2504 {
2505         page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
2506         if (do_swap_account)
2507                 page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
2508
2509         page_counter_uncharge(&memcg->kmem, nr_pages);
2510
2511         css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
2512 }
2513
2514 /*
2515  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
2516  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
2517  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
2518  */
2519 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
2520 {
2521         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
2522 }
2523
2524 static int memcg_alloc_cache_id(void)
2525 {
2526         int id, size;
2527         int err;
2528
2529         id = ida_simple_get(&memcg_cache_ida,
2530                             0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
2531         if (id < 0)
2532                 return id;
2533
2534         if (id < memcg_nr_cache_ids)
2535                 return id;
2536
2537         /*
2538          * There's no space for the new id in memcg_caches arrays,
2539          * so we have to grow them.
2540          */
2541         down_write(&memcg_cache_ids_sem);
2542
2543         size = 2 * (id + 1);
2544         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
2545                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
2546         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
2547                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
2548
2549         err = memcg_update_all_caches(size);
2550         if (!err)
2551                 err = memcg_update_all_list_lrus(size);
2552         if (!err)
2553                 memcg_nr_cache_ids = size;
2554
2555         up_write(&memcg_cache_ids_sem);
2556
2557         if (err) {
2558                 ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2559                 return err;
2560         }
2561         return id;
2562 }
2563
2564 static void memcg_free_cache_id(int id)
2565 {
2566         ida_simple_remove(&memcg_cache_ida, id);
2567 }
2568
2569 struct memcg_kmem_cache_create_work {
2570         struct mem_cgroup *memcg;
2571         struct kmem_cache *cachep;
2572         struct work_struct work;
2573 };
2574
2575 static void memcg_kmem_cache_create_func(struct work_struct *w)
2576 {
2577         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw =
2578                 container_of(w, struct memcg_kmem_cache_create_work, work);
2579         struct mem_cgroup *memcg = cw->memcg;
2580         struct kmem_cache *cachep = cw->cachep;
2581
2582         memcg_create_kmem_cache(memcg, cachep);
2583
2584         css_put(&memcg->css);
2585         kfree(cw);
2586 }
2587
2588 /*
2589  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
2590  */
2591 static void __memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2592                                                struct kmem_cache *cachep)
2593 {
2594         struct memcg_kmem_cache_create_work *cw;
2595
2596         cw = kmalloc(sizeof(*cw), GFP_NOWAIT);
2597         if (!cw)
2598                 return;
2599
2600         css_get(&memcg->css);
2601
2602         cw->memcg = memcg;
2603         cw->cachep = cachep;
2604         INIT_WORK(&cw->work, memcg_kmem_cache_create_func);
2605
2606         schedule_work(&cw->work);
2607 }
2608
2609 static void memcg_schedule_kmem_cache_create(struct mem_cgroup *memcg,
2610                                              struct kmem_cache *cachep)
2611 {
2612         /*
2613          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
2614          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
2615          * in __memcg_schedule_kmem_cache_create will recurse.
2616          *
2617          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
2618          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
2619          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
2620          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
2621          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
2622          */
2623         current->memcg_kmem_skip_account = 1;
2624         __memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2625         current->memcg_kmem_skip_account = 0;
2626 }
2627
2628 /*
2629  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
2630  * We try to use the current memcg's version of the cache.
2631  *
2632  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
2633  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
2634  * in a workqueue.
2635  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
2636  * the original cache.
2637  *
2638  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
2639  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
2640  */
2641 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep)
2642 {
2643         struct mem_cgroup *memcg;
2644         struct kmem_cache *memcg_cachep;
2645         int kmemcg_id;
2646
2647         VM_BUG_ON(!is_root_cache(cachep));
2648
2649         if (current->memcg_kmem_skip_account)
2650                 return cachep;
2651
2652         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2653         kmemcg_id = ACCESS_ONCE(memcg->kmemcg_id);
2654         if (kmemcg_id < 0)
2655                 goto out;
2656
2657         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, kmemcg_id);
2658         if (likely(memcg_cachep))
2659                 return memcg_cachep;
2660
2661         /*
2662          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
2663          * context), we could be be predictable and return right away.
2664          * This would guarantee that the allocation being performed
2665          * already belongs in the new cache.
2666          *
2667          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
2668          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
2669          * memcg_create_kmem_cache, this means no further allocation
2670          * could happen with the slab_mutex held. So it's better to
2671          * defer everything.
2672          */
2673         memcg_schedule_kmem_cache_create(memcg, cachep);
2674 out:
2675         css_put(&memcg->css);
2676         return cachep;
2677 }
2678
2679 void __memcg_kmem_put_cache(struct kmem_cache *cachep)
2680 {
2681         if (!is_root_cache(cachep))
2682                 css_put(&cachep->memcg_params.memcg->css);
2683 }
2684
2685 /*
2686  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
2687  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
2688  * need a further commit step to do the final arrangements.
2689  *
2690  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
2691  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
2692  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
2693  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
2694  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
2695  * the compiled-out case as well.
2696  *
2697  * Returning true means the allocation is possible.
2698  */
2699 bool
2700 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
2701 {
2702         struct mem_cgroup *memcg;
2703         int ret;
2704
2705         *_memcg = NULL;
2706
2707         memcg = get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
2708
2709         if (!memcg_kmem_is_active(memcg)) {
2710                 css_put(&memcg->css);
2711                 return true;
2712         }
2713
2714         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, 1 << order);
2715         if (!ret)
2716                 *_memcg = memcg;
2717
2718         css_put(&memcg->css);
2719         return (ret == 0);
2720 }
2721
2722 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2723                               int order)
2724 {
2725         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
2726
2727         /* The page allocation failed. Revert */
2728         if (!page) {
2729                 memcg_uncharge_kmem(memcg, 1 << order);
2730                 return;
2731         }
2732         page->mem_cgroup = memcg;
2733 }
2734
2735 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
2736 {
2737         struct mem_cgroup *memcg = page->mem_cgroup;
2738
2739         if (!memcg)
2740                 return;
2741
2742         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
2743
2744         memcg_uncharge_kmem(memcg, 1 << order);
2745         page->mem_cgroup = NULL;
2746 }
2747
2748 struct mem_cgroup *__mem_cgroup_from_kmem(void *ptr)
2749 {
2750         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2751         struct kmem_cache *cachep;
2752         struct page *page;
2753
2754         page = virt_to_head_page(ptr);
2755         if (PageSlab(page)) {
2756                 cachep = page->slab_cache;
2757                 if (!is_root_cache(cachep))
2758                         memcg = cachep->memcg_params.memcg;
2759         } else
2760                 /* page allocated by alloc_kmem_pages */
2761                 memcg = page->mem_cgroup;
2762
2763         return memcg;
2764 }
2765 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
2766
2767 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2768
2769 /*
2770  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2771  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
2772  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
2773  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
2774  */
2775 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2776 {
2777         int i;
2778
2779         if (mem_cgroup_disabled())
2780                 return;
2781
2782         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++)
2783                 head[i].mem_cgroup = head->mem_cgroup;
2784
2785         __this_cpu_sub(head->mem_cgroup->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
2786                        HPAGE_PMD_NR);
2787 }
2788 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2789
2790 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
2791 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
2792                                          bool charge)
2793 {
2794         int val = (charge) ? 1 : -1;
2795         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
2796 }
2797
2798 /**
2799  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
2800  * @entry: swap entry to be moved
2801  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
2802  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
2803  *
2804  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
2805  * as the mem_cgroup's id of @from.
2806  *
2807  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
2808  *
2809  * The caller must have charged to @to, IOW, called page_counter_charge() about
2810  * both res and memsw, and called css_get().
2811  */
2812 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2813                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2814 {
2815         unsigned short old_id, new_id;
2816
2817         old_id = mem_cgroup_id(from);
2818         new_id = mem_cgroup_id(to);
2819
2820         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
2821                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
2822                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
2823                 return 0;
2824         }
2825         return -EINVAL;
2826 }
2827 #else
2828 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
2829                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
2830 {
2831         return -EINVAL;
2832 }
2833 #endif
2834
2835 static DEFINE_MUTEX(memcg_limit_mutex);
2836
2837 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2838                                    unsigned long limit)
2839 {
2840         unsigned long curusage;
2841         unsigned long oldusage;
2842         bool enlarge = false;
2843         int retry_count;
2844         int ret;
2845
2846         /*
2847          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
2848          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
2849          * of # of children which we should visit in this loop.
2850          */
2851         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2852                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2853
2854         oldusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2855
2856         do {
2857                 if (signal_pending(current)) {
2858                         ret = -EINTR;
2859                         break;
2860                 }
2861
2862                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2863                 if (limit > memcg->memsw.limit) {
2864                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2865                         ret = -EINVAL;
2866                         break;
2867                 }
2868                 if (limit > memcg->memory.limit)
2869                         enlarge = true;
2870                 ret = page_counter_limit(&memcg->memory, limit);
2871                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2872
2873                 if (!ret)
2874                         break;
2875
2876                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, true);
2877
2878                 curusage = page_counter_read(&memcg->memory);
2879                 /* Usage is reduced ? */
2880                 if (curusage >= oldusage)
2881                         retry_count--;
2882                 else
2883                         oldusage = curusage;
2884         } while (retry_count);
2885
2886         if (!ret && enlarge)
2887                 memcg_oom_recover(memcg);
2888
2889         return ret;
2890 }
2891
2892 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
2893                                          unsigned long limit)
2894 {
2895         unsigned long curusage;
2896         unsigned long oldusage;
2897         bool enlarge = false;
2898         int retry_count;
2899         int ret;
2900
2901         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
2902         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES *
2903                       mem_cgroup_count_children(memcg);
2904
2905         oldusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2906
2907         do {
2908                 if (signal_pending(current)) {
2909                         ret = -EINTR;
2910                         break;
2911                 }
2912
2913                 mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
2914                 if (limit < memcg->memory.limit) {
2915                         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2916                         ret = -EINVAL;
2917                         break;
2918                 }
2919                 if (limit > memcg->memsw.limit)
2920                         enlarge = true;
2921                 ret = page_counter_limit(&memcg->memsw, limit);
2922                 mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
2923
2924                 if (!ret)
2925                         break;
2926
2927                 try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1, GFP_KERNEL, false);
2928
2929                 curusage = page_counter_read(&memcg->memsw);
2930                 /* Usage is reduced ? */
2931                 if (curusage >= oldusage)
2932                         retry_count--;
2933                 else
2934                         oldusage = curusage;
2935         } while (retry_count);
2936
2937         if (!ret && enlarge)
2938                 memcg_oom_recover(memcg);
2939
2940         return ret;
2941 }
2942
2943 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
2944                                             gfp_t gfp_mask,
2945                                             unsigned long *total_scanned)
2946 {
2947         unsigned long nr_reclaimed = 0;
2948         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
2949         unsigned long reclaimed;
2950         int loop = 0;
2951         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
2952         unsigned long excess;
2953         unsigned long nr_scanned;
2954
2955         if (order > 0)
2956                 return 0;
2957
2958         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
2959         /*
2960          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
2961          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
2962          * pressure
2963          */
2964         do {
2965                 if (next_mz)
2966                         mz = next_mz;
2967                 else
2968                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2969                 if (!mz)
2970                         break;
2971
2972                 nr_scanned = 0;
2973                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
2974                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
2975                 nr_reclaimed += reclaimed;
2976                 *total_scanned += nr_scanned;
2977                 spin_lock_irq(&mctz->lock);
2978                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz, mctz);
2979
2980                 /*
2981                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
2982                  * it is time to move on to the next cgroup
2983                  */
2984                 next_mz = NULL;
2985                 if (!reclaimed)
2986                         next_mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
2987
2988                 excess = soft_limit_excess(mz->memcg);
2989                 /*
2990                  * One school of thought says that we should not add
2991                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
2992                  * But our reclaim could return 0, simply because due
2993                  * to priority we are exposing a smaller subset of
2994                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
2995                  * term TODO.
2996                  */
2997                 /* If excess == 0, no tree ops */
2998                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz, mctz, excess);
2999                 spin_unlock_irq(&mctz->lock);
3000                 css_put(&mz->memcg->css);
3001                 loop++;
3002                 /*
3003                  * Could not reclaim anything and there are no more
3004                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3005                  * reclaiming anything.
3006                  */
3007                 if (!nr_reclaimed &&
3008                         (next_mz == NULL ||
3009                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3010                         break;
3011         } while (!nr_reclaimed);
3012         if (next_mz)
3013                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3014         return nr_reclaimed;
3015 }
3016
3017 /*
3018  * Test whether @memcg has children, dead or alive.  Note that this
3019  * function doesn't care whether @memcg has use_hierarchy enabled and
3020  * returns %true if there are child csses according to the cgroup
3021  * hierarchy.  Testing use_hierarchy is the caller's responsiblity.
3022  */
3023 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
3024 {
3025         bool ret;
3026
3027         /*
3028          * The lock does not prevent addition or deletion of children, but
3029          * it prevents a new child from being initialized based on this
3030          * parent in css_online(), so it's enough to decide whether
3031          * hierarchically inherited attributes can still be changed or not.
3032          */
3033         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
3034
3035         rcu_read_lock();
3036         ret = css_next_child(NULL, &memcg->css);
3037         rcu_read_unlock();
3038         return ret;
3039 }
3040
3041 /*
3042  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
3043  * the rest to the parent.
3044  *
3045  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
3046  */
3047 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
3048 {
3049         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3050
3051         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3052         lru_add_drain_all();
3053         /* try to free all pages in this cgroup */
3054         while (nr_retries && page_counter_read(&memcg->memory)) {
3055                 int progress;
3056
3057                 if (signal_pending(current))
3058                         return -EINTR;
3059
3060                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, 1,
3061                                                         GFP_KERNEL, true);
3062                 if (!progress) {
3063                         nr_retries--;
3064                         /* maybe some writeback is necessary */
3065                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3066                 }
3067
3068         }
3069
3070         return 0;
3071 }
3072
3073 static ssize_t mem_cgroup_force_empty_write(struct kernfs_open_file *of,
3074                                             char *buf, size_t nbytes,
3075                                             loff_t off)
3076 {
3077         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3078
3079         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
3080                 return -EINVAL;
3081         return mem_cgroup_force_empty(memcg) ?: nbytes;
3082 }
3083
3084 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3085                                      struct cftype *cft)
3086 {
3087         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
3088 }
3089
3090 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3091                                       struct cftype *cft, u64 val)
3092 {
3093         int retval = 0;
3094         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3095         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(memcg->css.parent);
3096
3097         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
3098
3099         if (memcg->use_hierarchy == val)
3100                 goto out;
3101
3102         /*
3103          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3104          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3105          * occur, provided the current cgroup has no children.
3106          *
3107          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3108          * set if there are no children.
3109          */
3110         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3111                                 (val == 1 || val == 0)) {
3112                 if (!memcg_has_children(memcg))
3113                         memcg->use_hierarchy = val;
3114                 else
3115                         retval = -EBUSY;
3116         } else
3117                 retval = -EINVAL;
3118
3119 out:
3120         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
3121
3122         return retval;
3123 }
3124
3125 static unsigned long tree_stat(struct mem_cgroup *memcg,
3126                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3127 {
3128         struct mem_cgroup *iter;
3129         long val = 0;
3130
3131         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3132         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3133                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3134
3135         if (val < 0) /* race ? */
3136                 val = 0;
3137         return val;
3138 }
3139
3140 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3141 {
3142         u64 val;
3143
3144         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3145                 val = tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3146                 val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3147                 if (swap)
3148                         val += tree_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
3149         } else {
3150                 if (!swap)
3151                         val = page_counter_read(&memcg->memory);
3152                 else
3153                         val = page_counter_read(&memcg->memsw);
3154         }
3155         return val << PAGE_SHIFT;
3156 }
3157
3158 enum {
3159         RES_USAGE,
3160         RES_LIMIT,
3161         RES_MAX_USAGE,
3162         RES_FAILCNT,
3163         RES_SOFT_LIMIT,
3164 };
3165
3166 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
3167                                struct cftype *cft)
3168 {
3169         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3170         struct page_counter *counter;
3171
3172         switch (MEMFILE_TYPE(cft->private)) {
3173         case _MEM:
3174                 counter = &memcg->memory;
3175                 break;
3176         case _MEMSWAP:
3177                 counter = &memcg->memsw;
3178                 break;
3179         case _KMEM:
3180                 counter = &memcg->kmem;
3181                 break;
3182         default:
3183                 BUG();
3184         }
3185
3186         switch (MEMFILE_ATTR(cft->private)) {
3187         case RES_USAGE:
3188                 if (counter == &memcg->memory)
3189                         return mem_cgroup_usage(memcg, false);
3190                 if (counter == &memcg->memsw)
3191                         return mem_cgroup_usage(memcg, true);
3192                 return (u64)page_counter_read(counter) * PAGE_SIZE;
3193         case RES_LIMIT:
3194                 return (u64)counter->limit * PAGE_SIZE;
3195         case RES_MAX_USAGE:
3196                 return (u64)counter->watermark * PAGE_SIZE;
3197         case RES_FAILCNT:
3198                 return counter->failcnt;
3199         case RES_SOFT_LIMIT:
3200                 return (u64)memcg->soft_limit * PAGE_SIZE;
3201         default:
3202                 BUG();
3203         }
3204 }
3205
3206 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3207 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
3208                                unsigned long nr_pages)
3209 {
3210         int err = 0;
3211         int memcg_id;
3212
3213         BUG_ON(memcg->kmemcg_id >= 0);
3214         BUG_ON(memcg->kmem_acct_activated);
3215         BUG_ON(memcg->kmem_acct_active);
3216
3217         /*
3218          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
3219          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
3220          * already joined.
3221          *
3222          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
3223          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
3224          * place, which makes the value quite meaningless.
3225          *
3226          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
3227          * of course permitted.
3228          */
3229         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
3230         if (cgroup_has_tasks(memcg->css.cgroup) ||
3231             (memcg->use_hierarchy && memcg_has_children(memcg)))
3232                 err = -EBUSY;
3233         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
3234         if (err)
3235                 goto out;
3236
3237         memcg_id = memcg_alloc_cache_id();
3238         if (memcg_id < 0) {
3239                 err = memcg_id;
3240                 goto out;
3241         }
3242
3243         /*
3244          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got
3245          * activated yet, so this should succeed.
3246          */
3247         err = page_counter_limit(&memcg->kmem, nr_pages);
3248         VM_BUG_ON(err);
3249
3250         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
3251         /*
3252          * A memory cgroup is considered kmem-active as soon as it gets
3253          * kmemcg_id. Setting the id after enabling static branching will
3254          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
3255          * patched.
3256          */
3257         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
3258         memcg->kmem_acct_activated = true;
3259         memcg->kmem_acct_active = true;
3260 out:
3261         return err;
3262 }
3263
3264 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3265                                    unsigned long limit)
3266 {
3267         int ret;
3268
3269         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3270         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3271                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, limit);
3272         else
3273                 ret = page_counter_limit(&memcg->kmem, limit);
3274         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3275         return ret;
3276 }
3277
3278 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3279 {
3280         int ret = 0;
3281         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3282
3283         if (!parent)
3284                 return 0;
3285
3286         mutex_lock(&memcg_limit_mutex);
3287         /*
3288          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
3289          * after this point, because it has at least one child already.
3290          */
3291         if (memcg_kmem_is_active(parent))
3292                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
3293         mutex_unlock(&memcg_limit_mutex);
3294         return ret;
3295 }
3296 #else
3297 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3298                                    unsigned long limit)
3299 {
3300         return -EINVAL;
3301 }
3302 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3303
3304 /*
3305  * The user of this function is...
3306  * RES_LIMIT.
3307  */
3308 static ssize_t mem_cgroup_write(struct kernfs_open_file *of,
3309                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
3310 {
3311         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3312         unsigned long nr_pages;
3313         int ret;
3314
3315         buf = strstrip(buf);
3316         ret = page_counter_memparse(buf, "-1", &nr_pages);
3317         if (ret)
3318                 return ret;
3319
3320         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3321         case RES_LIMIT:
3322                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3323                         ret = -EINVAL;
3324                         break;
3325                 }
3326                 switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3327                 case _MEM:
3328                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, nr_pages);
3329                         break;
3330                 case _MEMSWAP:
3331                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, nr_pages);
3332                         break;
3333                 case _KMEM:
3334                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, nr_pages);
3335                         break;
3336                 }
3337                 break;
3338         case RES_SOFT_LIMIT:
3339                 memcg->soft_limit = nr_pages;
3340                 ret = 0;
3341                 break;
3342         }
3343         return ret ?: nbytes;
3344 }
3345
3346 static ssize_t mem_cgroup_reset(struct kernfs_open_file *of, char *buf,
3347                                 size_t nbytes, loff_t off)
3348 {
3349         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
3350         struct page_counter *counter;
3351
3352         switch (MEMFILE_TYPE(of_cft(of)->private)) {
3353         case _MEM:
3354                 counter = &memcg->memory;
3355                 break;
3356         case _MEMSWAP:
3357                 counter = &memcg->memsw;
3358                 break;
3359         case _KMEM:
3360                 counter = &memcg->kmem;
3361                 break;
3362         default:
3363                 BUG();
3364         }
3365
3366         switch (MEMFILE_ATTR(of_cft(of)->private)) {
3367         case RES_MAX_USAGE:
3368                 page_counter_reset_watermark(counter);
3369                 break;
3370         case RES_FAILCNT:
3371                 counter->failcnt = 0;
3372                 break;
3373         default:
3374                 BUG();
3375         }
3376
3377         return nbytes;
3378 }
3379
3380 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3381                                         struct cftype *cft)
3382 {
3383         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
3384 }
3385
3386 #ifdef CONFIG_MMU
3387 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3388                                         struct cftype *cft, u64 val)
3389 {
3390         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3391
3392         if (val & ~MOVE_MASK)
3393                 return -EINVAL;
3394
3395         /*
3396          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
3397          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
3398          * on with stale data. This means that changes to this value will only
3399          * affect task migrations starting after the change.
3400          */
3401         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
3402         return 0;
3403 }
3404 #else
3405 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3406                                         struct cftype *cft, u64 val)
3407 {
3408         return -ENOSYS;
3409 }
3410 #endif
3411
3412 #ifdef CONFIG_NUMA
3413 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3414 {
3415         struct numa_stat {
3416                 const char *name;
3417                 unsigned int lru_mask;
3418         };
3419
3420         static const struct numa_stat stats[] = {
3421                 { "total", LRU_ALL },
3422                 { "file", LRU_ALL_FILE },
3423                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
3424                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
3425         };
3426         const struct numa_stat *stat;
3427         int nid;
3428         unsigned long nr;
3429         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3430
3431         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3432                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
3433                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
3434                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3435                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
3436                                                           stat->lru_mask);
3437                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3438                 }
3439                 seq_putc(m, '\n');
3440         }
3441
3442         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
3443                 struct mem_cgroup *iter;
3444
3445                 nr = 0;
3446                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3447                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
3448                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
3449                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
3450                         nr = 0;
3451                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3452                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
3453                                         iter, nid, stat->lru_mask);
3454                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
3455                 }
3456                 seq_putc(m, '\n');
3457         }
3458
3459         return 0;
3460 }
3461 #endif /* CONFIG_NUMA */
3462
3463 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
3464 {
3465         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
3466         unsigned long memory, memsw;
3467         struct mem_cgroup *mi;
3468         unsigned int i;
3469
3470         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_stat_names) !=
3471                      MEM_CGROUP_STAT_NSTATS);
3472         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_events_names) !=
3473                      MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS);
3474         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
3475
3476         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3477                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3478                         continue;
3479                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
3480                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
3481         }
3482
3483         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
3484                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
3485                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
3486
3487         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
3488                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
3489                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
3490
3491         /* Hierarchical information */
3492         memory = memsw = PAGE_COUNTER_MAX;
3493         for (mi = memcg; mi; mi = parent_mem_cgroup(mi)) {
3494                 memory = min(memory, mi->memory.limit);
3495                 memsw = min(memsw, mi->memsw.limit);
3496         }
3497         seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n",
3498                    (u64)memory * PAGE_SIZE);
3499         if (do_swap_account)
3500                 seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
3501                            (u64)memsw * PAGE_SIZE);
3502
3503         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
3504                 long long val = 0;
3505
3506                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
3507                         continue;
3508                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3509                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
3510                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
3511         }
3512
3513         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
3514                 unsigned long long val = 0;
3515
3516                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3517                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
3518                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
3519                            mem_cgroup_events_names[i], val);
3520         }
3521
3522         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
3523                 unsigned long long val = 0;
3524
3525                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
3526                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
3527                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
3528         }
3529
3530 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3531         {
3532                 int nid, zid;
3533                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3534                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
3535                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
3536                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
3537
3538                 for_each_online_node(nid)
3539                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3540                                 mz = &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
3541                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
3542
3543                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
3544                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
3545                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
3546                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
3547                         }
3548                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
3549                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
3550                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
3551                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
3552         }
3553 #endif
3554
3555         return 0;
3556 }
3557
3558 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
3559                                       struct cftype *cft)
3560 {
3561         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3562
3563         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
3564 }
3565
3566 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3567                                        struct cftype *cft, u64 val)
3568 {
3569         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3570
3571         if (val > 100)
3572                 return -EINVAL;
3573
3574         if (css->parent)
3575                 memcg->swappiness = val;
3576         else
3577                 vm_swappiness = val;
3578
3579         return 0;
3580 }
3581
3582 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3583 {
3584         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
3585         unsigned long usage;
3586         int i;
3587
3588         rcu_read_lock();
3589         if (!swap)
3590                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
3591         else
3592                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
3593
3594         if (!t)
3595                 goto unlock;
3596
3597         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
3598
3599         /*
3600          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
3601          * If it's not true, a threshold was crossed after last
3602          * call of __mem_cgroup_threshold().
3603          */
3604         i = t->current_threshold;
3605
3606         /*
3607          * Iterate backward over array of thresholds starting from
3608          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
3609          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
3610          * only one element of the array here.
3611          */
3612         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
3613                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3614
3615         /* i = current_threshold + 1 */
3616         i++;
3617
3618         /*
3619          * Iterate forward over array of thresholds starting from
3620          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
3621          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
3622          * only one element of the array here.
3623          */
3624         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
3625                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
3626
3627         /* Update current_threshold */
3628         t->current_threshold = i - 1;
3629 unlock:
3630         rcu_read_unlock();
3631 }
3632
3633 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
3634 {
3635         while (memcg) {
3636                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
3637                 if (do_swap_account)
3638                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
3639
3640                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
3641         }
3642 }
3643
3644 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
3645 {
3646         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
3647         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
3648
3649         if (_a->threshold > _b->threshold)
3650                 return 1;
3651
3652         if (_a->threshold < _b->threshold)
3653                 return -1;
3654
3655         return 0;
3656 }
3657
3658 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
3659 {
3660         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
3661
3662         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3663
3664         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
3665                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
3666
3667         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3668         return 0;
3669 }
3670
3671 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
3672 {
3673         struct mem_cgroup *iter;
3674
3675         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3676                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
3677 }
3678
3679 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3680         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
3681 {
3682         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3683         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3684         unsigned long threshold;
3685         unsigned long usage;
3686         int i, size, ret;
3687
3688         ret = page_counter_memparse(args, "-1", &threshold);
3689         if (ret)
3690                 return ret;
3691
3692         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3693
3694         if (type == _MEM) {
3695                 thresholds = &memcg->thresholds;
3696                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3697         } else if (type == _MEMSWAP) {
3698                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3699                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3700         } else
3701                 BUG();
3702
3703         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
3704         if (thresholds->primary)
3705                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3706
3707         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
3708
3709         /* Allocate memory for new array of thresholds */
3710         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3711                         GFP_KERNEL);
3712         if (!new) {
3713                 ret = -ENOMEM;
3714                 goto unlock;
3715         }
3716         new->size = size;
3717
3718         /* Copy thresholds (if any) to new array */
3719         if (thresholds->primary) {
3720                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
3721                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
3722         }
3723
3724         /* Add new threshold */
3725         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
3726         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
3727
3728         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
3729         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
3730                         compare_thresholds, NULL);
3731
3732         /* Find current threshold */
3733         new->current_threshold = -1;
3734         for (i = 0; i < size; i++) {
3735                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
3736                         /*
3737                          * new->current_threshold will not be used until
3738                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3739                          * it here.
3740                          */
3741                         ++new->current_threshold;
3742                 } else
3743                         break;
3744         }
3745
3746         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
3747         kfree(thresholds->spare);
3748         thresholds->spare = thresholds->primary;
3749
3750         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3751
3752         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3753         synchronize_rcu();
3754
3755 unlock:
3756         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3757
3758         return ret;
3759 }
3760
3761 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3762         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3763 {
3764         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
3765 }
3766
3767 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3768         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3769 {
3770         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
3771 }
3772
3773 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3774         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
3775 {
3776         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
3777         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
3778         unsigned long usage;
3779         int i, j, size;
3780
3781         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
3782
3783         if (type == _MEM) {
3784                 thresholds = &memcg->thresholds;
3785                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3786         } else if (type == _MEMSWAP) {
3787                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
3788                 usage = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3789         } else
3790                 BUG();
3791
3792         if (!thresholds->primary)
3793                 goto unlock;
3794
3795         /* Check if a threshold crossed before removing */
3796         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
3797
3798         /* Calculate new number of threshold */
3799         size = 0;
3800         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3801                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
3802                         size++;
3803         }
3804
3805         new = thresholds->spare;
3806
3807         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
3808         if (!size) {
3809                 kfree(new);
3810                 new = NULL;
3811                 goto swap_buffers;
3812         }
3813
3814         new->size = size;
3815
3816         /* Copy thresholds and find current threshold */
3817         new->current_threshold = -1;
3818         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
3819                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
3820                         continue;
3821
3822                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
3823                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
3824                         /*
3825                          * new->current_threshold will not be used
3826                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
3827                          * it here.
3828                          */
3829                         ++new->current_threshold;
3830                 }
3831                 j++;
3832         }
3833
3834 swap_buffers:
3835         /* Swap primary and spare array */
3836         thresholds->spare = thresholds->primary;
3837         /* If all events are unregistered, free the spare array */
3838         if (!new) {
3839                 kfree(thresholds->spare);
3840                 thresholds->spare = NULL;
3841         }
3842
3843         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
3844
3845         /* To be sure that nobody uses thresholds */
3846         synchronize_rcu();
3847 unlock:
3848         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
3849 }
3850
3851 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3852         struct eventfd_ctx *eventfd)
3853 {
3854         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
3855 }
3856
3857 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3858         struct eventfd_ctx *eventfd)
3859 {
3860         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
3861 }
3862
3863 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
3864         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
3865 {
3866         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
3867
3868         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
3869         if (!event)
3870                 return -ENOMEM;
3871
3872         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3873
3874         event->eventfd = eventfd;
3875         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
3876
3877         /* already in OOM ? */
3878         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
3879                 eventfd_signal(eventfd, 1);
3880         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3881
3882         return 0;
3883 }
3884
3885 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
3886         struct eventfd_ctx *eventfd)
3887 {
3888         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
3889
3890         spin_lock(&memcg_oom_lock);
3891
3892         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
3893                 if (ev->eventfd == eventfd) {
3894                         list_del(&ev->list);
3895                         kfree(ev);
3896                 }
3897         }
3898
3899         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
3900 }
3901
3902 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
3903 {
3904         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
3905
3906         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
3907         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
3908         return 0;
3909 }
3910
3911 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
3912         struct cftype *cft, u64 val)
3913 {
3914         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
3915
3916         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
3917         if (!css->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
3918                 return -EINVAL;
3919
3920         memcg->oom_kill_disable = val;
3921         if (!val)
3922                 memcg_oom_recover(memcg);
3923
3924         return 0;
3925 }
3926
3927 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
3928 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
3929 {
3930         int ret;
3931
3932         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
3933         if (ret)
3934                 return ret;
3935
3936         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
3937 }
3938
3939 static void memcg_deactivate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3940 {
3941         struct cgroup_subsys_state *css;
3942         struct mem_cgroup *parent, *child;
3943         int kmemcg_id;
3944
3945         if (!memcg->kmem_acct_active)
3946                 return;
3947
3948         /*
3949          * Clear the 'active' flag before clearing memcg_caches arrays entries.
3950          * Since we take the slab_mutex in memcg_deactivate_kmem_caches(), it
3951          * guarantees no cache will be created for this cgroup after we are
3952          * done (see memcg_create_kmem_cache()).
3953          */
3954         memcg->kmem_acct_active = false;
3955
3956         memcg_deactivate_kmem_caches(memcg);
3957
3958         kmemcg_id = memcg->kmemcg_id;
3959         BUG_ON(kmemcg_id < 0);
3960
3961         parent = parent_mem_cgroup(memcg);
3962         if (!parent)
3963                 parent = root_mem_cgroup;
3964
3965         /*
3966          * Change kmemcg_id of this cgroup and all its descendants to the
3967          * parent's id, and then move all entries from this cgroup's list_lrus
3968          * to ones of the parent. After we have finished, all list_lrus
3969          * corresponding to this cgroup are guaranteed to remain empty. The
3970          * ordering is imposed by list_lru_node->lock taken by
3971          * memcg_drain_all_list_lrus().
3972          */
3973         css_for_each_descendant_pre(css, &memcg->css) {
3974                 child = mem_cgroup_from_css(css);
3975                 BUG_ON(child->kmemcg_id != kmemcg_id);
3976                 child->kmemcg_id = parent->kmemcg_id;
3977                 if (!memcg->use_hierarchy)
3978                         break;
3979         }
3980         memcg_drain_all_list_lrus(kmemcg_id, parent->kmemcg_id);
3981
3982         memcg_free_cache_id(kmemcg_id);
3983 }
3984
3985 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
3986 {
3987         if (memcg->kmem_acct_activated) {
3988                 memcg_destroy_kmem_caches(memcg);
3989                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
3990                 WARN_ON(page_counter_read(&memcg->kmem));
3991         }
3992         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
3993 }
3994 #else
3995 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
3996 {
3997         return 0;
3998 }
3999
4000 static void memcg_deactivate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4001 {
4002 }
4003
4004 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
4005 {
4006 }
4007 #endif
4008
4009 /*
4010  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4011  *
4012  * "cgroup.event_control" implementation.
4013  *
4014  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
4015  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
4016  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
4017  *
4018  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
4019  * possible.
4020  */
4021
4022 /*
4023  * Unregister event and free resources.
4024  *
4025  * Gets called from workqueue.
4026  */
4027 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
4028 {
4029         struct mem_cgroup_event *event =
4030                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
4031         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4032
4033         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
4034
4035         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
4036
4037         /* Notify userspace the event is going away. */
4038         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
4039
4040         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4041         kfree(event);
4042         css_put(&memcg->css);
4043 }
4044
4045 /*
4046  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
4047  *
4048  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
4049  */
4050 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
4051                             int sync, void *key)
4052 {
4053         struct mem_cgroup_event *event =
4054                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
4055         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
4056         unsigned long flags = (unsigned long)key;
4057
4058         if (flags & POLLHUP) {
4059                 /*
4060                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
4061                  * can simply return knowing the other side will cleanup
4062                  * for us.
4063                  *
4064                  * We can't race against event freeing since the other
4065                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
4066                  * which we hold.
4067                  */
4068                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4069                 if (!list_empty(&event->list)) {
4070                         list_del_init(&event->list);
4071                         /*
4072                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
4073                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
4074                          */
4075                         schedule_work(&event->remove);
4076                 }
4077                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4078         }
4079
4080         return 0;
4081 }
4082
4083 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
4084                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
4085 {
4086         struct mem_cgroup_event *event =
4087                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
4088
4089         event->wqh = wqh;
4090         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
4091 }
4092
4093 /*
4094  * DO NOT USE IN NEW FILES.
4095  *
4096  * Parse input and register new cgroup event handler.
4097  *
4098  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
4099  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
4100  */
4101 static ssize_t memcg_write_event_control(struct kernfs_open_file *of,
4102                                          char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
4103 {
4104         struct cgroup_subsys_state *css = of_css(of);
4105         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4106         struct mem_cgroup_event *event;
4107         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
4108         unsigned int efd, cfd;
4109         struct fd efile;
4110         struct fd cfile;
4111         const char *name;
4112         char *endp;
4113         int ret;
4114
4115         buf = strstrip(buf);
4116
4117         efd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4118         if (*endp != ' ')
4119                 return -EINVAL;
4120         buf = endp + 1;
4121
4122         cfd = simple_strtoul(buf, &endp, 10);
4123         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
4124                 return -EINVAL;
4125         buf = endp + 1;
4126
4127         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4128         if (!event)
4129                 return -ENOMEM;
4130
4131         event->memcg = memcg;
4132         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
4133         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
4134         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
4135         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
4136
4137         efile = fdget(efd);
4138         if (!efile.file) {
4139                 ret = -EBADF;
4140                 goto out_kfree;
4141         }
4142
4143         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
4144         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
4145                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
4146                 goto out_put_efile;
4147         }
4148
4149         cfile = fdget(cfd);
4150         if (!cfile.file) {
4151                 ret = -EBADF;
4152                 goto out_put_eventfd;
4153         }
4154
4155         /* the process need read permission on control file */
4156         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
4157         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
4158         if (ret < 0)
4159                 goto out_put_cfile;
4160
4161         /*
4162          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
4163          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
4164          * about these events.  The following is crude but the whole thing
4165          * is for compatibility anyway.
4166          *
4167          * DO NOT ADD NEW FILES.
4168          */
4169         name = cfile.file->f_path.dentry->d_name.name;
4170
4171         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
4172                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
4173                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
4174         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
4175                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
4176                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
4177         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
4178                 event->register_event = vmpressure_register_event;
4179                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
4180         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
4181                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
4182                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
4183         } else {
4184                 ret = -EINVAL;
4185                 goto out_put_cfile;
4186         }
4187
4188         /*
4189          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
4190          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
4191          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
4192          */
4193         cfile_css = css_tryget_online_from_dir(cfile.file->f_path.dentry->d_parent,
4194                                                &memory_cgrp_subsys);
4195         ret = -EINVAL;
4196         if (IS_ERR(cfile_css))
4197                 goto out_put_cfile;
4198         if (cfile_css != css) {
4199                 css_put(cfile_css);
4200                 goto out_put_cfile;
4201         }
4202
4203         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buf);
4204         if (ret)
4205                 goto out_put_css;
4206
4207         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
4208
4209         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4210         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
4211         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4212
4213         fdput(cfile);
4214         fdput(efile);
4215
4216         return nbytes;
4217
4218 out_put_css:
4219         css_put(css);
4220 out_put_cfile:
4221         fdput(cfile);
4222 out_put_eventfd:
4223         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
4224 out_put_efile:
4225         fdput(efile);
4226 out_kfree:
4227         kfree(event);
4228
4229         return ret;
4230 }
4231
4232 static struct cftype mem_cgroup_legacy_files[] = {
4233         {
4234                 .name = "usage_in_bytes",
4235                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4236                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4237         },
4238         {
4239                 .name = "max_usage_in_bytes",
4240                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4241                 .write = mem_cgroup_reset,
4242                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4243         },
4244         {
4245                 .name = "limit_in_bytes",
4246                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4247                 .write = mem_cgroup_write,
4248                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4249         },
4250         {
4251                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4252                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4253                 .write = mem_cgroup_write,
4254                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4255         },
4256         {
4257                 .name = "failcnt",
4258                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4259                 .write = mem_cgroup_reset,
4260                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4261         },
4262         {
4263                 .name = "stat",
4264                 .seq_show = memcg_stat_show,
4265         },
4266         {
4267                 .name = "force_empty",
4268                 .write = mem_cgroup_force_empty_write,
4269         },
4270         {
4271                 .name = "use_hierarchy",
4272                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4273                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4274         },
4275         {
4276                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
4277                 .write = memcg_write_event_control,
4278                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
4279                 .mode = S_IWUGO,
4280         },
4281         {
4282                 .name = "swappiness",
4283                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4284                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4285         },
4286         {
4287                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4288                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4289                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4290         },
4291         {
4292                 .name = "oom_control",
4293                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
4294                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4295                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4296         },
4297         {
4298                 .name = "pressure_level",
4299         },
4300 #ifdef CONFIG_NUMA
4301         {
4302                 .name = "numa_stat",
4303                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
4304         },
4305 #endif
4306 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4307         {
4308                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
4309                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
4310                 .write = mem_cgroup_write,
4311                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4312         },
4313         {
4314                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
4315                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
4316                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4317         },
4318         {
4319                 .name = "kmem.failcnt",
4320                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
4321                 .write = mem_cgroup_reset,
4322                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4323         },
4324         {
4325                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
4326                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
4327                 .write = mem_cgroup_reset,
4328                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
4329         },
4330 #ifdef CONFIG_SLABINFO
4331         {
4332                 .name = "kmem.slabinfo",
4333                 .seq_start = slab_start,
4334                 .seq_next = slab_next,
4335                 .seq_stop = slab_stop,
4336                 .seq_show = memcg_slab_show,
4337         },
4338 #endif
4339 #endif
4340         { },    /* terminate */
4341 };
4342
4343 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4344 {
4345         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4346         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4347         int zone, tmp = node;
4348         /*
4349          * This routine is called against possible nodes.
4350          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4351          *
4352          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4353          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4354          *       function.
4355          */
4356         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4357                 tmp = -1;
4358         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4359         if (!pn)
4360                 return 1;
4361
4362         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4363                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4364                 lruvec_init(&mz->lruvec);
4365                 mz->usage_in_excess = 0;
4366                 mz->on_tree = false;
4367                 mz->memcg = memcg;
4368         }
4369         memcg->nodeinfo[node] = pn;
4370         return 0;
4371 }
4372
4373 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4374 {
4375         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
4376 }
4377
4378 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4379 {
4380         struct mem_cgroup *memcg;
4381         size_t size;
4382
4383         size = sizeof(struct mem_cgroup);
4384         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
4385
4386         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4387         if (!memcg)
4388                 return NULL;
4389
4390         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4391         if (!memcg->stat)
4392                 goto out_free;
4393         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
4394         return memcg;
4395
4396 out_free:
4397         kfree(memcg);
4398         return NULL;
4399 }
4400
4401 /*
4402  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4403  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4404  *
4405  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4406  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4407  * it goes down to 0.
4408  *
4409  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4410  */
4411
4412 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4413 {
4414         int node;
4415
4416         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4417
4418         for_each_node(node)
4419                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4420
4421         free_percpu(memcg->stat);
4422         kfree(memcg);
4423 }
4424
4425 /*
4426  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4427  */
4428 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
4429 {
4430         if (!memcg->memory.parent)
4431                 return NULL;
4432         return mem_cgroup_from_counter(memcg->memory.parent, memory);
4433 }
4434 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
4435
4436 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4437 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
4438 {
4439         struct mem_cgroup *memcg;
4440         long error = -ENOMEM;
4441         int node;
4442
4443         memcg = mem_cgroup_alloc();
4444         if (!memcg)
4445                 return ERR_PTR(error);
4446
4447         for_each_node(node)
4448                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4449                         goto free_out;
4450
4451         /* root ? */
4452         if (parent_css == NULL) {
4453                 root_mem_cgroup = memcg;
4454                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4455                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4456                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4457                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4458                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4459         }
4460
4461         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4462         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4463         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4464         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4465         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4466         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
4467         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
4468         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
4469 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
4470         memcg->kmemcg_id = -1;
4471 #endif
4472
4473         return &memcg->css;
4474
4475 free_out:
4476         __mem_cgroup_free(memcg);
4477         return ERR_PTR(error);
4478 }
4479
4480 static int
4481 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
4482 {
4483         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4484         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css->parent);
4485         int ret;
4486
4487         if (css->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
4488                 return -ENOSPC;
4489
4490         if (!parent)
4491                 return 0;
4492
4493         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
4494
4495         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4496         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4497         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4498
4499         if (parent->use_hierarchy) {
4500                 page_counter_init(&memcg->memory, &parent->memory);
4501                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4502                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4503                 page_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4504                 page_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
4505
4506                 /*
4507                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
4508                  * core guarantees its existence.
4509                  */
4510         } else {
4511                 page_counter_init(&memcg->memory, NULL);
4512                 memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4513                 memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4514                 page_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4515                 page_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
4516                 /*
4517                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
4518                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
4519                  * unfortunate state in our controller.
4520                  */
4521                 if (parent != root_mem_cgroup)
4522                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
4523         }
4524         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
4525
4526         ret = memcg_init_kmem(memcg, &memory_cgrp_subsys);
4527         if (ret)
4528                 return ret;
4529
4530         /*
4531          * Make sure the memcg is initialized: mem_cgroup_iter()
4532          * orders reading memcg->initialized against its callers
4533          * reading the memcg members.
4534          */
4535         smp_store_release(&memcg->initialized, 1);
4536
4537         return 0;
4538 }
4539
4540 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
4541 {
4542         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4543         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
4544
4545         /*
4546          * Unregister events and notify userspace.
4547          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
4548          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
4549          */
4550         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
4551         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
4552                 list_del_init(&event->list);
4553                 schedule_work(&event->remove);
4554         }
4555         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
4556
4557         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
4558
4559         memcg_deactivate_kmem(memcg);
4560 }
4561
4562 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
4563 {
4564         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4565
4566         memcg_destroy_kmem(memcg);
4567         __mem_cgroup_free(memcg);
4568 }
4569
4570 /**
4571  * mem_cgroup_css_reset - reset the states of a mem_cgroup
4572  * @css: the target css
4573  *
4574  * Reset the states of the mem_cgroup associated with @css.  This is
4575  * invoked when the userland requests disabling on the default hierarchy
4576  * but the memcg is pinned through dependency.  The memcg should stop
4577  * applying policies and should revert to the vanilla state as it may be
4578  * made visible again.
4579  *
4580  * The current implementation only resets the essential configurations.
4581  * This needs to be expanded to cover all the visible parts.
4582  */
4583 static void mem_cgroup_css_reset(struct cgroup_subsys_state *css)
4584 {
4585         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4586
4587         mem_cgroup_resize_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4588         mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4589         memcg_update_kmem_limit(memcg, PAGE_COUNTER_MAX);
4590         memcg->low = 0;
4591         memcg->high = PAGE_COUNTER_MAX;
4592         memcg->soft_limit = PAGE_COUNTER_MAX;
4593 }
4594
4595 #ifdef CONFIG_MMU
4596 /* Handlers for move charge at task migration. */
4597 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
4598 {
4599         int ret;
4600
4601         /* Try a single bulk charge without reclaim first */
4602         ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_WAIT, count);
4603         if (!ret) {
4604                 mc.precharge += count;
4605                 return ret;
4606         }
4607         if (ret == -EINTR) {
4608                 cancel_charge(root_mem_cgroup, count);
4609                 return ret;
4610         }
4611
4612         /* Try charges one by one with reclaim */
4613         while (count--) {
4614                 ret = try_charge(mc.to, GFP_KERNEL & ~__GFP_NORETRY, 1);
4615                 /*
4616                  * In case of failure, any residual charges against
4617                  * mc.to will be dropped by mem_cgroup_clear_mc()
4618                  * later on.  However, cancel any charges that are
4619                  * bypassed to root right away or they'll be lost.
4620                  */
4621                 if (ret == -EINTR)
4622                         cancel_charge(root_mem_cgroup, 1);
4623                 if (ret)
4624                         return ret;
4625                 mc.precharge++;
4626                 cond_resched();
4627         }
4628         return 0;
4629 }
4630
4631 /**
4632  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
4633  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
4634  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
4635  * @ptent: the pte to be checked
4636  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
4637  *
4638  * Returns
4639  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
4640  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
4641  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
4642  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
4643  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
4644  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
4645  *     in target->ent.
4646  *
4647  * Called with pte lock held.
4648  */
4649 union mc_target {
4650         struct page     *page;
4651         swp_entry_t     ent;
4652 };
4653
4654 enum mc_target_type {
4655         MC_TARGET_NONE = 0,
4656         MC_TARGET_PAGE,
4657         MC_TARGET_SWAP,
4658 };
4659
4660 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
4661                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
4662 {
4663         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
4664
4665         if (!page || !page_mapped(page))
4666                 return NULL;
4667         if (PageAnon(page)) {
4668                 if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4669                         return NULL;
4670         } else {
4671                 if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4672                         return NULL;
4673         }
4674         if (!get_page_unless_zero(page))
4675                 return NULL;
4676
4677         return page;
4678 }
4679
4680 #ifdef CONFIG_SWAP
4681 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4682                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4683 {
4684         struct page *page = NULL;
4685         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
4686
4687         if (!(mc.flags & MOVE_ANON) || non_swap_entry(ent))
4688                 return NULL;
4689         /*
4690          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
4691          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
4692          */
4693         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
4694         if (do_swap_account)
4695                 entry->val = ent.val;
4696
4697         return page;
4698 }
4699 #else
4700 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
4701                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4702 {
4703         return NULL;
4704 }
4705 #endif
4706
4707 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
4708                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
4709 {
4710         struct page *page = NULL;
4711         struct address_space *mapping;
4712         pgoff_t pgoff;
4713
4714         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
4715                 return NULL;
4716         if (!(mc.flags & MOVE_FILE))
4717                 return NULL;
4718
4719         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
4720         pgoff = linear_page_index(vma, addr);
4721
4722         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
4723 #ifdef CONFIG_SWAP
4724         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
4725         if (shmem_mapping(mapping)) {
4726                 page = find_get_entry(mapping, pgoff);
4727                 if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
4728                         swp_entry_t swp = radix_to_swp_entry(page);
4729                         if (do_swap_account)
4730                                 *entry = swp;
4731                         page = find_get_page(swap_address_space(swp), swp.val);
4732                 }
4733         } else
4734                 page = find_get_page(mapping, pgoff);
4735 #else
4736         page = find_get_page(mapping, pgoff);
4737 #endif
4738         return page;
4739 }
4740
4741 /**
4742  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
4743  * @page: the page
4744  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
4745  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
4746  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
4747  *
4748  * The caller must confirm following.
4749  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
4750  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
4751  *
4752  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
4753  * from old cgroup.
4754  */
4755 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
4756                                    unsigned int nr_pages,
4757                                    struct mem_cgroup *from,
4758                                    struct mem_cgroup *to)
4759 {
4760         unsigned long flags;
4761         int ret;
4762
4763         VM_BUG_ON(from == to);
4764         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
4765         /*
4766          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
4767          * will not handle this page. But page splitting can happen.
4768          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
4769          * hold it.
4770          */
4771         ret = -EBUSY;
4772         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
4773                 goto out;
4774
4775         /*
4776          * Prevent mem_cgroup_migrate() from looking at page->mem_cgroup
4777          * of its source page while we change it: page migration takes
4778          * both pages off the LRU, but page cache replacement doesn't.
4779          */
4780         if (!trylock_page(page))
4781                 goto out;
4782
4783         ret = -EINVAL;
4784         if (page->mem_cgroup != from)
4785                 goto out_unlock;
4786
4787         spin_lock_irqsave(&from->move_lock, flags);
4788
4789         if (!PageAnon(page) && page_mapped(page)) {
4790                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4791                                nr_pages);
4792                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED],
4793                                nr_pages);
4794         }
4795
4796         if (PageWriteback(page)) {
4797                 __this_cpu_sub(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4798                                nr_pages);
4799                 __this_cpu_add(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK],
4800                                nr_pages);
4801         }
4802
4803         /*
4804          * It is safe to change page->mem_cgroup here because the page
4805          * is referenced, charged, and isolated - we can't race with
4806          * uncharging, charging, migration, or LRU putback.
4807          */
4808
4809         /* caller should have done css_get */
4810         page->mem_cgroup = to;
4811         spin_unlock_irqrestore(&from->move_lock, flags);
4812
4813         ret = 0;
4814
4815         local_irq_disable();
4816         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, nr_pages);
4817         memcg_check_events(to, page);
4818         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, -nr_pages);
4819         memcg_check_events(from, page);
4820         local_irq_enable();
4821 out_unlock:
4822         unlock_page(page);
4823 out:
4824         return ret;
4825 }
4826
4827 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
4828                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
4829 {
4830         struct page *page = NULL;
4831         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4832         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
4833
4834         if (pte_present(ptent))
4835                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
4836         else if (is_swap_pte(ptent))
4837                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4838         else if (pte_none(ptent))
4839                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
4840
4841         if (!page && !ent.val)
4842                 return ret;
4843         if (page) {
4844                 /*
4845                  * Do only loose check w/o serialization.
4846                  * mem_cgroup_move_account() checks the page is valid or
4847                  * not under LRU exclusion.
4848                  */
4849                 if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4850                         ret = MC_TARGET_PAGE;
4851                         if (target)
4852                                 target->page = page;
4853                 }
4854                 if (!ret || !target)
4855                         put_page(page);
4856         }
4857         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
4858         if (ent.val && !ret &&
4859             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
4860                 ret = MC_TARGET_SWAP;
4861                 if (target)
4862                         target->ent = ent;
4863         }
4864         return ret;
4865 }
4866
4867 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
4868 /*
4869  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
4870  * support them for now.
4871  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
4872  */
4873 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4874                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4875 {
4876         struct page *page = NULL;
4877         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
4878
4879         page = pmd_page(pmd);
4880         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
4881         if (!(mc.flags & MOVE_ANON))
4882                 return ret;
4883         if (page->mem_cgroup == mc.from) {
4884                 ret = MC_TARGET_PAGE;
4885                 if (target) {
4886                         get_page(page);
4887                         target->page = page;
4888                 }
4889         }
4890         return ret;
4891 }
4892 #else
4893 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
4894                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
4895 {
4896         return MC_TARGET_NONE;
4897 }
4898 #endif
4899
4900 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
4901                                         unsigned long addr, unsigned long end,
4902                                         struct mm_walk *walk)
4903 {
4904         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
4905         pte_t *pte;
4906         spinlock_t *ptl;
4907
4908         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
4909                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
4910                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
4911                 spin_unlock(ptl);
4912                 return 0;
4913         }
4914
4915         if (pmd_trans_unstable(pmd))
4916                 return 0;
4917         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
4918         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
4919                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
4920                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
4921         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
4922         cond_resched();
4923
4924         return 0;
4925 }
4926
4927 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
4928 {
4929         unsigned long precharge;
4930
4931         struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
4932                 .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
4933                 .mm = mm,
4934         };
4935         down_read(&mm->mmap_sem);
4936         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_count_precharge_walk);
4937         up_read(&mm->mmap_sem);
4938
4939         precharge = mc.precharge;
4940         mc.precharge = 0;
4941
4942         return precharge;
4943 }
4944
4945 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
4946 {
4947         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
4948
4949         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
4950         mc.moving_task = current;
4951         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
4952 }
4953
4954 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
4955 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
4956 {
4957         struct mem_cgroup *from = mc.from;
4958         struct mem_cgroup *to = mc.to;
4959
4960         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
4961         if (mc.precharge) {
4962                 cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
4963                 mc.precharge = 0;
4964         }
4965         /*
4966          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
4967          * we must uncharge here.
4968          */
4969         if (mc.moved_charge) {
4970                 cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
4971                 mc.moved_charge = 0;
4972         }
4973         /* we must fixup refcnts and charges */
4974         if (mc.moved_swap) {
4975                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
4976                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
4977                         page_counter_uncharge(&mc.from->memsw, mc.moved_swap);
4978
4979                 /*
4980                  * we charged both to->memory and to->memsw, so we
4981                  * should uncharge to->memory.
4982                  */
4983                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to))
4984                         page_counter_uncharge(&mc.to->memory, mc.moved_swap);
4985
4986                 css_put_many(&mc.from->css, mc.moved_swap);
4987
4988                 /* we've already done css_get(mc.to) */
4989                 mc.moved_swap = 0;
4990         }
4991         memcg_oom_recover(from);
4992         memcg_oom_recover(to);
4993         wake_up_all(&mc.waitq);
4994 }
4995
4996 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
4997 {
4998         /*
4999          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5000          * task migration.
5001          */
5002         mc.moving_task = NULL;
5003         __mem_cgroup_clear_mc();
5004         spin_lock(&mc.lock);
5005         mc.from = NULL;
5006         mc.to = NULL;
5007         spin_unlock(&mc.lock);
5008 }
5009
5010 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5011                                  struct cgroup_taskset *tset)
5012 {
5013         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5014         int ret = 0;
5015         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5016         unsigned long move_flags;
5017
5018         /*
5019          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
5020          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
5021          * So we need to save it, and keep it going.
5022          */
5023         move_flags = ACCESS_ONCE(memcg->move_charge_at_immigrate);
5024         if (move_flags) {
5025                 struct mm_struct *mm;
5026                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5027
5028                 VM_BUG_ON(from == memcg);
5029
5030                 mm = get_task_mm(p);
5031                 if (!mm)
5032                         return 0;
5033                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5034                 if (mm->owner == p) {
5035                         VM_BUG_ON(mc.from);
5036                         VM_BUG_ON(mc.to);
5037                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5038                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5039                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5040
5041                         spin_lock(&mc.lock);
5042                         mc.from = from;
5043                         mc.to = memcg;
5044                         mc.flags = move_flags;
5045                         spin_unlock(&mc.lock);
5046                         /* We set mc.moving_task later */
5047
5048                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5049                         if (ret)
5050                                 mem_cgroup_clear_mc();
5051                 }
5052                 mmput(mm);
5053         }
5054         return ret;
5055 }
5056
5057 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5058                                      struct cgroup_taskset *tset)
5059 {
5060         if (mc.to)
5061                 mem_cgroup_clear_mc();
5062 }
5063
5064 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5065                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5066                                 struct mm_walk *walk)
5067 {
5068         int ret = 0;
5069         struct vm_area_struct *vma = walk->vma;
5070         pte_t *pte;
5071         spinlock_t *ptl;
5072         enum mc_target_type target_type;
5073         union mc_target target;
5074         struct page *page;
5075
5076         /*
5077          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
5078          * happens because:
5079          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
5080          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
5081          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
5082          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
5083          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
5084          *    part of thp split is not executed yet.
5085          */
5086         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
5087                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
5088                         spin_unlock(ptl);
5089                         return 0;
5090                 }
5091                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
5092                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
5093                         page = target.page;
5094                         if (!isolate_lru_page(page)) {
5095                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
5096                                                              mc.from, mc.to)) {
5097                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
5098                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
5099                                 }
5100                                 putback_lru_page(page);
5101                         }
5102                         put_page(page);
5103                 }
5104                 spin_unlock(ptl);
5105                 return 0;
5106         }
5107
5108         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5109                 return 0;
5110 retry:
5111         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5112         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5113                 pte_t ptent = *(pte++);
5114                 swp_entry_t ent;
5115
5116                 if (!mc.precharge)
5117                         break;
5118
5119                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
5120                 case MC_TARGET_PAGE:
5121                         page = target.page;
5122                         if (isolate_lru_page(page))
5123                                 goto put;
5124                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, mc.from, mc.to)) {
5125                                 mc.precharge--;
5126                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5127                                 mc.moved_charge++;
5128                         }
5129                         putback_lru_page(page);
5130 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
5131                         put_page(page);
5132                         break;
5133                 case MC_TARGET_SWAP:
5134                         ent = target.ent;
5135                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
5136                                 mc.precharge--;
5137                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5138                                 mc.moved_swap++;
5139                         }
5140                         break;
5141                 default:
5142                         break;
5143                 }
5144         }
5145         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5146         cond_resched();
5147
5148         if (addr != end) {
5149                 /*
5150                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5151                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5152                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5153                  * phase.
5154                  */
5155                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5156                 if (!ret)
5157                         goto retry;
5158         }
5159
5160         return ret;
5161 }
5162
5163 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5164 {
5165         struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5166                 .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5167                 .mm = mm,
5168         };
5169
5170         lru_add_drain_all();
5171         /*
5172          * Signal mem_cgroup_begin_page_stat() to take the memcg's
5173          * move_lock while we're moving its pages to another memcg.
5174          * Then wait for already started RCU-only updates to finish.
5175          */
5176         atomic_inc(&mc.from->moving_account);
5177         synchronize_rcu();
5178 retry:
5179         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5180                 /*
5181                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5182                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5183                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5184                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5185                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5186                  */
5187                 __mem_cgroup_clear_mc();
5188                 cond_resched();
5189                 goto retry;
5190         }
5191         /*
5192          * When we have consumed all precharges and failed in doing
5193          * additional charge, the page walk just aborts.
5194          */
5195         walk_page_range(0, ~0UL, &mem_cgroup_move_charge_walk);
5196         up_read(&mm->mmap_sem);
5197         atomic_dec(&mc.from->moving_account);
5198 }
5199
5200 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
5201                                  struct cgroup_taskset *tset)
5202 {
5203         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5204         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5205
5206         if (mm) {
5207                 if (mc.to)
5208                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5209                 mmput(mm);
5210         }
5211         if (mc.to)
5212                 mem_cgroup_clear_mc();
5213 }
5214 #else   /* !CONFIG_MMU */
5215 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5216                                  struct cgroup_taskset *tset)
5217 {
5218         return 0;
5219 }
5220 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
5221                                      struct cgroup_taskset *tset)
5222 {
5223 }
5224 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
5225                                  struct cgroup_taskset *tset)
5226 {
5227 }
5228 #endif
5229
5230 /*
5231  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
5232  * to verify whether we're attached to the default hierarchy on each mount
5233  * attempt.
5234  */
5235 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
5236 {
5237         /*
5238          * use_hierarchy is forced on the default hierarchy.  cgroup core
5239          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
5240          * on for the root memcg is enough.
5241          */
5242         if (cgroup_on_dfl(root_css->cgroup))
5243                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = true;
5244         else
5245                 root_mem_cgroup->use_hierarchy = false;
5246 }
5247
5248 static u64 memory_current_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5249                                struct cftype *cft)
5250 {
5251         return mem_cgroup_usage(mem_cgroup_from_css(css), false);
5252 }
5253
5254 static int memory_low_show(struct seq_file *m, void *v)
5255 {
5256         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5257         unsigned long low = ACCESS_ONCE(memcg->low);
5258
5259         if (low == PAGE_COUNTER_MAX)
5260                 seq_puts(m, "max\n");
5261         else
5262                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)low * PAGE_SIZE);
5263
5264         return 0;
5265 }
5266
5267 static ssize_t memory_low_write(struct kernfs_open_file *of,
5268                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5269 {
5270         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5271         unsigned long low;
5272         int err;
5273
5274         buf = strstrip(buf);
5275         err = page_counter_memparse(buf, "max", &low);
5276         if (err)
5277                 return err;
5278
5279         memcg->low = low;
5280
5281         return nbytes;
5282 }
5283
5284 static int memory_high_show(struct seq_file *m, void *v)
5285 {
5286         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5287         unsigned long high = ACCESS_ONCE(memcg->high);
5288
5289         if (high == PAGE_COUNTER_MAX)
5290                 seq_puts(m, "max\n");
5291         else
5292                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)high * PAGE_SIZE);
5293
5294         return 0;
5295 }
5296
5297 static ssize_t memory_high_write(struct kernfs_open_file *of,
5298                                  char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5299 {
5300         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5301         unsigned long high;
5302         int err;
5303
5304         buf = strstrip(buf);
5305         err = page_counter_memparse(buf, "max", &high);
5306         if (err)
5307                 return err;
5308
5309         memcg->high = high;
5310
5311         return nbytes;
5312 }
5313
5314 static int memory_max_show(struct seq_file *m, void *v)
5315 {
5316         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5317         unsigned long max = ACCESS_ONCE(memcg->memory.limit);
5318
5319         if (max == PAGE_COUNTER_MAX)
5320                 seq_puts(m, "max\n");
5321         else
5322                 seq_printf(m, "%llu\n", (u64)max * PAGE_SIZE);
5323
5324         return 0;
5325 }
5326
5327 static ssize_t memory_max_write(struct kernfs_open_file *of,
5328                                 char *buf, size_t nbytes, loff_t off)
5329 {
5330         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(of_css(of));
5331         unsigned long max;
5332         int err;
5333
5334         buf = strstrip(buf);
5335         err = page_counter_memparse(buf, "max", &max);
5336         if (err)
5337                 return err;
5338
5339         err = mem_cgroup_resize_limit(memcg, max);
5340         if (err)
5341                 return err;
5342
5343         return nbytes;
5344 }
5345
5346 static int memory_events_show(struct seq_file *m, void *v)
5347 {
5348         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5349
5350         seq_printf(m, "low %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_LOW));
5351         seq_printf(m, "high %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_HIGH));
5352         seq_printf(m, "max %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_MAX));
5353         seq_printf(m, "oom %lu\n", mem_cgroup_read_events(memcg, MEMCG_OOM));
5354
5355         return 0;
5356 }
5357
5358 static struct cftype memory_files[] = {
5359         {
5360                 .name = "current",
5361                 .read_u64 = memory_current_read,
5362         },
5363         {
5364                 .name = "low",
5365                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5366                 .seq_show = memory_low_show,
5367                 .write = memory_low_write,
5368         },
5369         {
5370                 .name = "high",
5371                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5372                 .seq_show = memory_high_show,
5373                 .write = memory_high_write,
5374         },
5375         {
5376                 .name = "max",
5377                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5378                 .seq_show = memory_max_show,
5379                 .write = memory_max_write,
5380         },
5381         {
5382                 .name = "events",
5383                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
5384                 .seq_show = memory_events_show,
5385         },
5386         { }     /* terminate */
5387 };
5388
5389 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
5390         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
5391         .css_online = mem_cgroup_css_online,
5392         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
5393         .css_free = mem_cgroup_css_free,
5394         .css_reset = mem_cgroup_css_reset,
5395         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5396         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5397         .attach = mem_cgroup_move_task,
5398         .bind = mem_cgroup_bind,
5399         .dfl_cftypes = memory_files,
5400         .legacy_cftypes = mem_cgroup_legacy_files,
5401         .early_init = 0,
5402 };
5403
5404 /**
5405  * mem_cgroup_events - count memory events against a cgroup
5406  * @memcg: the memory cgroup
5407  * @idx: the event index
5408  * @nr: the number of events to account for
5409  */
5410 void mem_cgroup_events(struct mem_cgroup *memcg,
5411                        enum mem_cgroup_events_index idx,
5412                        unsigned int nr)
5413 {
5414         this_cpu_add(memcg->stat->events[idx], nr);
5415 }
5416
5417 /**
5418  * mem_cgroup_low - check if memory consumption is below the normal range
5419  * @root: the highest ancestor to consider
5420  * @memcg: the memory cgroup to check
5421  *
5422  * Returns %true if memory consumption of @memcg, and that of all
5423  * configurable ancestors up to @root, is below the normal range.
5424  */
5425 bool mem_cgroup_low(struct mem_cgroup *root, struct mem_cgroup *memcg)
5426 {
5427         if (mem_cgroup_disabled())
5428                 return false;
5429
5430         /*
5431          * The toplevel group doesn't have a configurable range, so
5432          * it's never low when looked at directly, and it is not
5433          * considered an ancestor when assessing the hierarchy.
5434          */
5435
5436         if (memcg == root_mem_cgroup)
5437                 return false;
5438
5439         if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5440                 return false;
5441
5442         while (memcg != root) {
5443                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5444
5445                 if (memcg == root_mem_cgroup)
5446                         break;
5447
5448                 if (page_counter_read(&memcg->memory) >= memcg->low)
5449                         return false;
5450         }
5451         return true;
5452 }
5453
5454 /**
5455  * mem_cgroup_try_charge - try charging a page
5456  * @page: page to charge
5457  * @mm: mm context of the victim
5458  * @gfp_mask: reclaim mode
5459  * @memcgp: charged memcg return
5460  *
5461  * Try to charge @page to the memcg that @mm belongs to, reclaiming
5462  * pages according to @gfp_mask if necessary.
5463  *
5464  * Returns 0 on success, with *@memcgp pointing to the charged memcg.
5465  * Otherwise, an error code is returned.
5466  *
5467  * After page->mapping has been set up, the caller must finalize the
5468  * charge with mem_cgroup_commit_charge().  Or abort the transaction
5469  * with mem_cgroup_cancel_charge() in case page instantiation fails.
5470  */
5471 int mem_cgroup_try_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
5472                           gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
5473 {
5474         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5475         unsigned int nr_pages = 1;
5476         int ret = 0;
5477
5478         if (mem_cgroup_disabled())
5479                 goto out;
5480
5481         if (PageSwapCache(page)) {
5482                 /*
5483                  * Every swap fault against a single page tries to charge the
5484                  * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
5485                  * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
5486                  * the page lock, which serializes swap cache removal, which
5487                  * in turn serializes uncharging.
5488                  */
5489                 if (page->mem_cgroup)
5490                         goto out;
5491         }
5492
5493         if (PageTransHuge(page)) {
5494                 nr_pages <<= compound_order(page);
5495                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5496         }
5497
5498         if (do_swap_account && PageSwapCache(page))
5499                 memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
5500         if (!memcg)
5501                 memcg = get_mem_cgroup_from_mm(mm);
5502
5503         ret = try_charge(memcg, gfp_mask, nr_pages);
5504
5505         css_put(&memcg->css);
5506
5507         if (ret == -EINTR) {
5508                 memcg = root_mem_cgroup;
5509                 ret = 0;
5510         }
5511 out:
5512         *memcgp = memcg;
5513         return ret;
5514 }
5515
5516 /**
5517  * mem_cgroup_commit_charge - commit a page charge
5518  * @page: page to charge
5519  * @memcg: memcg to charge the page to
5520  * @lrucare: page might be on LRU already
5521  *
5522  * Finalize a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge(),
5523  * after page->mapping has been set up.  This must happen atomically
5524  * as part of the page instantiation, i.e. under the page table lock
5525  * for anonymous pages, under the page lock for page and swap cache.
5526  *
5527  * In addition, the page must not be on the LRU during the commit, to
5528  * prevent racing with task migration.  If it might be, use @lrucare.
5529  *
5530  * Use mem_cgroup_cancel_charge() to cancel the transaction instead.
5531  */
5532 void mem_cgroup_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
5533                               bool lrucare)
5534 {
5535         unsigned int nr_pages = 1;
5536
5537         VM_BUG_ON_PAGE(!page->mapping, page);
5538         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page) && !lrucare, page);
5539
5540         if (mem_cgroup_disabled())
5541                 return;
5542         /*
5543          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5544          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5545          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5546          */
5547         if (!memcg)
5548                 return;
5549
5550         commit_charge(page, memcg, lrucare);
5551
5552         if (PageTransHuge(page)) {
5553                 nr_pages <<= compound_order(page);
5554                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5555         }
5556
5557         local_irq_disable();
5558         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, nr_pages);
5559         memcg_check_events(memcg, page);
5560         local_irq_enable();
5561
5562         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
5563                 swp_entry_t entry = { .val = page_private(page) };
5564                 /*
5565                  * The swap entry might not get freed for a long time,
5566                  * let's not wait for it.  The page already received a
5567                  * memory+swap charge, drop the swap entry duplicate.
5568                  */
5569                 mem_cgroup_uncharge_swap(entry);
5570         }
5571 }
5572
5573 /**
5574  * mem_cgroup_cancel_charge - cancel a page charge
5575  * @page: page to charge
5576  * @memcg: memcg to charge the page to
5577  *
5578  * Cancel a charge transaction started by mem_cgroup_try_charge().
5579  */
5580 void mem_cgroup_cancel_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg)
5581 {
5582         unsigned int nr_pages = 1;
5583
5584         if (mem_cgroup_disabled())
5585                 return;
5586         /*
5587          * Swap faults will attempt to charge the same page multiple
5588          * times.  But reuse_swap_page() might have removed the page
5589          * from swapcache already, so we can't check PageSwapCache().
5590          */
5591         if (!memcg)
5592                 return;
5593
5594         if (PageTransHuge(page)) {
5595                 nr_pages <<= compound_order(page);
5596                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5597         }
5598
5599         cancel_charge(memcg, nr_pages);
5600 }
5601
5602 static void uncharge_batch(struct mem_cgroup *memcg, unsigned long pgpgout,
5603                            unsigned long nr_anon, unsigned long nr_file,
5604                            unsigned long nr_huge, struct page *dummy_page)
5605 {
5606         unsigned long nr_pages = nr_anon + nr_file;
5607         unsigned long flags;
5608
5609         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5610                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, nr_pages);
5611                 if (do_swap_account)
5612                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages);
5613                 memcg_oom_recover(memcg);
5614         }
5615
5616         local_irq_save(flags);
5617         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS], nr_anon);
5618         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE], nr_file);
5619         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE], nr_huge);
5620         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT], pgpgout);
5621         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
5622         memcg_check_events(memcg, dummy_page);
5623         local_irq_restore(flags);
5624
5625         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5626                 css_put_many(&memcg->css, nr_pages);
5627 }
5628
5629 static void uncharge_list(struct list_head *page_list)
5630 {
5631         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
5632         unsigned long nr_anon = 0;
5633         unsigned long nr_file = 0;
5634         unsigned long nr_huge = 0;
5635         unsigned long pgpgout = 0;
5636         struct list_head *next;
5637         struct page *page;
5638
5639         next = page_list->next;
5640         do {
5641                 unsigned int nr_pages = 1;
5642
5643                 page = list_entry(next, struct page, lru);
5644                 next = page->lru.next;
5645
5646                 VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5647                 VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5648
5649                 if (!page->mem_cgroup)
5650                         continue;
5651
5652                 /*
5653                  * Nobody should be changing or seriously looking at
5654                  * page->mem_cgroup at this point, we have fully
5655                  * exclusive access to the page.
5656                  */
5657
5658                 if (memcg != page->mem_cgroup) {
5659                         if (memcg) {
5660                                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5661                                                nr_huge, page);
5662                                 pgpgout = nr_anon = nr_file = nr_huge = 0;
5663                         }
5664                         memcg = page->mem_cgroup;
5665                 }
5666
5667                 if (PageTransHuge(page)) {
5668                         nr_pages <<= compound_order(page);
5669                         VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
5670                         nr_huge += nr_pages;
5671                 }
5672
5673                 if (PageAnon(page))
5674                         nr_anon += nr_pages;
5675                 else
5676                         nr_file += nr_pages;
5677
5678                 page->mem_cgroup = NULL;
5679
5680                 pgpgout++;
5681         } while (next != page_list);
5682
5683         if (memcg)
5684                 uncharge_batch(memcg, pgpgout, nr_anon, nr_file,
5685                                nr_huge, page);
5686 }
5687
5688 /**
5689  * mem_cgroup_uncharge - uncharge a page
5690  * @page: page to uncharge
5691  *
5692  * Uncharge a page previously charged with mem_cgroup_try_charge() and
5693  * mem_cgroup_commit_charge().
5694  */
5695 void mem_cgroup_uncharge(struct page *page)
5696 {
5697         if (mem_cgroup_disabled())
5698                 return;
5699
5700         /* Don't touch page->lru of any random page, pre-check: */
5701         if (!page->mem_cgroup)
5702                 return;
5703
5704         INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
5705         uncharge_list(&page->lru);
5706 }
5707
5708 /**
5709  * mem_cgroup_uncharge_list - uncharge a list of page
5710  * @page_list: list of pages to uncharge
5711  *
5712  * Uncharge a list of pages previously charged with
5713  * mem_cgroup_try_charge() and mem_cgroup_commit_charge().
5714  */
5715 void mem_cgroup_uncharge_list(struct list_head *page_list)
5716 {
5717         if (mem_cgroup_disabled())
5718                 return;
5719
5720         if (!list_empty(page_list))
5721                 uncharge_list(page_list);
5722 }
5723
5724 /**
5725  * mem_cgroup_migrate - migrate a charge to another page
5726  * @oldpage: currently charged page
5727  * @newpage: page to transfer the charge to
5728  * @lrucare: either or both pages might be on the LRU already
5729  *
5730  * Migrate the charge from @oldpage to @newpage.
5731  *
5732  * Both pages must be locked, @newpage->mapping must be set up.
5733  */
5734 void mem_cgroup_migrate(struct page *oldpage, struct page *newpage,
5735                         bool lrucare)
5736 {
5737         struct mem_cgroup *memcg;
5738         int isolated;
5739
5740         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(oldpage), oldpage);
5741         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(newpage), newpage);
5742         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(oldpage), oldpage);
5743         VM_BUG_ON_PAGE(!lrucare && PageLRU(newpage), newpage);
5744         VM_BUG_ON_PAGE(PageAnon(oldpage) != PageAnon(newpage), newpage);
5745         VM_BUG_ON_PAGE(PageTransHuge(oldpage) != PageTransHuge(newpage),
5746                        newpage);
5747
5748         if (mem_cgroup_disabled())
5749                 return;
5750
5751         /* Page cache replacement: new page already charged? */
5752         if (newpage->mem_cgroup)
5753                 return;
5754
5755         /*
5756          * Swapcache readahead pages can get migrated before being
5757          * charged, and migration from compaction can happen to an
5758          * uncharged page when the PFN walker finds a page that
5759          * reclaim just put back on the LRU but has not released yet.
5760          */
5761         memcg = oldpage->mem_cgroup;
5762         if (!memcg)
5763                 return;
5764
5765         if (lrucare)
5766                 lock_page_lru(oldpage, &isolated);
5767
5768         oldpage->mem_cgroup = NULL;
5769
5770         if (lrucare)
5771                 unlock_page_lru(oldpage, isolated);
5772
5773         commit_charge(newpage, memcg, lrucare);
5774 }
5775
5776 /*
5777  * subsys_initcall() for memory controller.
5778  *
5779  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
5780  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
5781  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
5782  * be initialized from here.
5783  */
5784 static int __init mem_cgroup_init(void)
5785 {
5786         int cpu, node;
5787
5788         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
5789
5790         for_each_possible_cpu(cpu)
5791                 INIT_WORK(&per_cpu_ptr(&memcg_stock, cpu)->work,
5792                           drain_local_stock);
5793
5794         for_each_node(node) {
5795                 struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
5796                 int zone;
5797
5798                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL,
5799                                     node_online(node) ? node : NUMA_NO_NODE);
5800
5801                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
5802                         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
5803
5804                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
5805                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
5806                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
5807                 }
5808                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
5809         }
5810
5811         return 0;
5812 }
5813 subsys_initcall(mem_cgroup_init);
5814
5815 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
5816 /**
5817  * mem_cgroup_swapout - transfer a memsw charge to swap
5818  * @page: page whose memsw charge to transfer
5819  * @entry: swap entry to move the charge to
5820  *
5821  * Transfer the memsw charge of @page to @entry.
5822  */
5823 void mem_cgroup_swapout(struct page *page, swp_entry_t entry)
5824 {
5825         struct mem_cgroup *memcg;
5826         unsigned short oldid;
5827
5828         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
5829         VM_BUG_ON_PAGE(page_count(page), page);
5830
5831         if (!do_swap_account)
5832                 return;
5833
5834         memcg = page->mem_cgroup;
5835
5836         /* Readahead page, never charged */
5837         if (!memcg)
5838                 return;
5839
5840         oldid = swap_cgroup_record(entry, mem_cgroup_id(memcg));
5841         VM_BUG_ON_PAGE(oldid, page);
5842         mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
5843
5844         page->mem_cgroup = NULL;
5845
5846         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5847                 page_counter_uncharge(&memcg->memory, 1);
5848
5849         /* XXX: caller holds IRQ-safe mapping->tree_lock */
5850         VM_BUG_ON(!irqs_disabled());
5851
5852         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, -1);
5853         memcg_check_events(memcg, page);
5854 }
5855
5856 /**
5857  * mem_cgroup_uncharge_swap - uncharge a swap entry
5858  * @entry: swap entry to uncharge
5859  *
5860  * Drop the memsw charge associated with @entry.
5861  */
5862 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t entry)
5863 {
5864         struct mem_cgroup *memcg;
5865         unsigned short id;
5866
5867         if (!do_swap_account)
5868                 return;
5869
5870         id = swap_cgroup_record(entry, 0);
5871         rcu_read_lock();
5872         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
5873         if (memcg) {
5874                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
5875                         page_counter_uncharge(&memcg->memsw, 1);
5876                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
5877                 css_put(&memcg->css);
5878         }
5879         rcu_read_unlock();
5880 }
5881
5882 /* for remember boot option*/
5883 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
5884 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
5885 #else
5886 static int really_do_swap_account __initdata;
5887 #endif
5888
5889 static int __init enable_swap_account(char *s)
5890 {
5891         if (!strcmp(s, "1"))
5892                 really_do_swap_account = 1;
5893         else if (!strcmp(s, "0"))
5894                 really_do_swap_account = 0;
5895         return 1;
5896 }
5897 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5898
5899 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
5900         {
5901                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
5902                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
5903                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5904         },
5905         {
5906                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
5907                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
5908                 .write = mem_cgroup_reset,
5909                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5910         },
5911         {
5912                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
5913                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
5914                 .write = mem_cgroup_write,
5915                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5916         },
5917         {
5918                 .name = "memsw.failcnt",
5919                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
5920                 .write = mem_cgroup_reset,
5921                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
5922         },
5923         { },    /* terminate */
5924 };
5925
5926 static int __init mem_cgroup_swap_init(void)
5927 {
5928         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
5929                 do_swap_account = 1;
5930                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&memory_cgrp_subsys,
5931                                                   memsw_cgroup_files));
5932         }
5933         return 0;
5934 }
5935 subsys_initcall(mem_cgroup_swap_init);
5936
5937 #endif /* CONFIG_MEMCG_SWAP */