memcg: remove PCG_MOVE_LOCK flag from page_cgroup
[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  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
14  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
15  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
16  * (at your option) any later version.
17  *
18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
21  * GNU General Public License for more details.
22  */
23
24 #include <linux/res_counter.h>
25 #include <linux/memcontrol.h>
26 #include <linux/cgroup.h>
27 #include <linux/mm.h>
28 #include <linux/hugetlb.h>
29 #include <linux/pagemap.h>
30 #include <linux/smp.h>
31 #include <linux/page-flags.h>
32 #include <linux/backing-dev.h>
33 #include <linux/bit_spinlock.h>
34 #include <linux/rcupdate.h>
35 #include <linux/limits.h>
36 #include <linux/export.h>
37 #include <linux/mutex.h>
38 #include <linux/rbtree.h>
39 #include <linux/slab.h>
40 #include <linux/swap.h>
41 #include <linux/swapops.h>
42 #include <linux/spinlock.h>
43 #include <linux/eventfd.h>
44 #include <linux/sort.h>
45 #include <linux/fs.h>
46 #include <linux/seq_file.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/mm_inline.h>
49 #include <linux/page_cgroup.h>
50 #include <linux/cpu.h>
51 #include <linux/oom.h>
52 #include "internal.h"
53 #include <net/sock.h>
54 #include <net/tcp_memcontrol.h>
55
56 #include <asm/uaccess.h>
57
58 #include <trace/events/vmscan.h>
59
60 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys __read_mostly;
61 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
62 struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
63
64 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
65 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
66 int do_swap_account __read_mostly;
67
68 /* for remember boot option*/
69 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP_ENABLED
70 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
71 #else
72 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
73 #endif
74
75 #else
76 #define do_swap_account         (0)
77 #endif
78
79
80 /*
81  * Statistics for memory cgroup.
82  */
83 enum mem_cgroup_stat_index {
84         /*
85          * For MEM_CONTAINER_TYPE_ALL, usage = pagecache + rss.
86          */
87         MEM_CGROUP_STAT_CACHE,     /* # of pages charged as cache */
88         MEM_CGROUP_STAT_RSS,       /* # of pages charged as anon rss */
89         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED,  /* # of pages charged as file rss */
90         MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT, /* # of pages, swapped out */
91         MEM_CGROUP_STAT_DATA, /* end of data requires synchronization */
92         MEM_CGROUP_STAT_NSTATS,
93 };
94
95 enum mem_cgroup_events_index {
96         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
97         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
98         MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT,        /* # of pages paged in/out */
99         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
100         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
101         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
102 };
103 /*
104  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
105  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
106  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
107  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
108  */
109 enum mem_cgroup_events_target {
110         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
111         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
112         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
113         MEM_CGROUP_NTARGETS,
114 };
115 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET (128)
116 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET (1024)
117 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  (1024)
118
119 struct mem_cgroup_stat_cpu {
120         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
121         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
122         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
123 };
124
125 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
126         /* css_id of the last scanned hierarchy member */
127         int position;
128         /* scan generation, increased every round-trip */
129         unsigned int generation;
130 };
131
132 /*
133  * per-zone information in memory controller.
134  */
135 struct mem_cgroup_per_zone {
136         struct lruvec           lruvec;
137         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
138
139         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
140
141         struct zone_reclaim_stat reclaim_stat;
142         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
143         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
144                                                 /* the soft limit is exceeded*/
145         bool                    on_tree;
146         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
147                                                 /* use container_of        */
148 };
149
150 struct mem_cgroup_per_node {
151         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
152 };
153
154 struct mem_cgroup_lru_info {
155         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[MAX_NUMNODES];
156 };
157
158 /*
159  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
160  * their hierarchy representation
161  */
162
163 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
164         struct rb_root rb_root;
165         spinlock_t lock;
166 };
167
168 struct mem_cgroup_tree_per_node {
169         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
170 };
171
172 struct mem_cgroup_tree {
173         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
174 };
175
176 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
177
178 struct mem_cgroup_threshold {
179         struct eventfd_ctx *eventfd;
180         u64 threshold;
181 };
182
183 /* For threshold */
184 struct mem_cgroup_threshold_ary {
185         /* An array index points to threshold just below usage. */
186         int current_threshold;
187         /* Size of entries[] */
188         unsigned int size;
189         /* Array of thresholds */
190         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
191 };
192
193 struct mem_cgroup_thresholds {
194         /* Primary thresholds array */
195         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
196         /*
197          * Spare threshold array.
198          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
199          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
200          */
201         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
202 };
203
204 /* for OOM */
205 struct mem_cgroup_eventfd_list {
206         struct list_head list;
207         struct eventfd_ctx *eventfd;
208 };
209
210 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
211 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
212
213 /*
214  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
215  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
216  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
217  * to help the administrator determine what knobs to tune.
218  *
219  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
220  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
221  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
222  * a feature that will be implemented much later in the future.
223  */
224 struct mem_cgroup {
225         struct cgroup_subsys_state css;
226         /*
227          * the counter to account for memory usage
228          */
229         struct res_counter res;
230
231         union {
232                 /*
233                  * the counter to account for mem+swap usage.
234                  */
235                 struct res_counter memsw;
236
237                 /*
238                  * rcu_freeing is used only when freeing struct mem_cgroup,
239                  * so put it into a union to avoid wasting more memory.
240                  * It must be disjoint from the css field.  It could be
241                  * in a union with the res field, but res plays a much
242                  * larger part in mem_cgroup life than memsw, and might
243                  * be of interest, even at time of free, when debugging.
244                  * So share rcu_head with the less interesting memsw.
245                  */
246                 struct rcu_head rcu_freeing;
247                 /*
248                  * But when using vfree(), that cannot be done at
249                  * interrupt time, so we must then queue the work.
250                  */
251                 struct work_struct work_freeing;
252         };
253
254         /*
255          * Per cgroup active and inactive list, similar to the
256          * per zone LRU lists.
257          */
258         struct mem_cgroup_lru_info info;
259         int last_scanned_node;
260 #if MAX_NUMNODES > 1
261         nodemask_t      scan_nodes;
262         atomic_t        numainfo_events;
263         atomic_t        numainfo_updating;
264 #endif
265         /*
266          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
267          */
268         bool use_hierarchy;
269
270         bool            oom_lock;
271         atomic_t        under_oom;
272
273         atomic_t        refcnt;
274
275         int     swappiness;
276         /* OOM-Killer disable */
277         int             oom_kill_disable;
278
279         /* set when res.limit == memsw.limit */
280         bool            memsw_is_minimum;
281
282         /* protect arrays of thresholds */
283         struct mutex thresholds_lock;
284
285         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
286         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
287
288         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
289         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
290
291         /* For oom notifier event fd */
292         struct list_head oom_notify;
293
294         /*
295          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
296          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
297          */
298         unsigned long   move_charge_at_immigrate;
299         /*
300          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
301          */
302         atomic_t        moving_account;
303         /* taken only while moving_account > 0 */
304         spinlock_t      move_lock;
305         /*
306          * percpu counter.
307          */
308         struct mem_cgroup_stat_cpu *stat;
309         /*
310          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
311          * See mem_cgroup_read_stat().
312          */
313         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
314         spinlock_t pcp_counter_lock;
315
316 #ifdef CONFIG_INET
317         struct tcp_memcontrol tcp_mem;
318 #endif
319 };
320
321 /* Stuffs for move charges at task migration. */
322 /*
323  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" is treated as a
324  * left-shifted bitmap of these types.
325  */
326 enum move_type {
327         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
328         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
329         NR_MOVE_TYPE,
330 };
331
332 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
333 static struct move_charge_struct {
334         spinlock_t        lock; /* for from, to */
335         struct mem_cgroup *from;
336         struct mem_cgroup *to;
337         unsigned long precharge;
338         unsigned long moved_charge;
339         unsigned long moved_swap;
340         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
341         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
342 } mc = {
343         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
344         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
345 };
346
347 static bool move_anon(void)
348 {
349         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,
350                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
351 }
352
353 static bool move_file(void)
354 {
355         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,
356                                         &mc.to->move_charge_at_immigrate);
357 }
358
359 /*
360  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
361  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
362  */
363 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            (100)
364 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS (2)
365
366 enum charge_type {
367         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
368         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED,
369         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM,   /* used by page migration of shmem */
370         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_FORCE,   /* used by force_empty */
371         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
372         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
373         NR_CHARGE_TYPE,
374 };
375
376 /* for encoding cft->private value on file */
377 #define _MEM                    (0)
378 #define _MEMSWAP                (1)
379 #define _OOM_TYPE               (2)
380 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) (((x) << 16) | (val))
381 #define MEMFILE_TYPE(val)       (((val) >> 16) & 0xffff)
382 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
383 /* Used for OOM nofiier */
384 #define OOM_CONTROL             (0)
385
386 /*
387  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
388  */
389 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
390 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
391 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
392 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
393
394 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *memcg);
395 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg);
396
397 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
398 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_KMEM
399 #include <net/sock.h>
400 #include <net/ip.h>
401
402 static bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg);
403 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
404 {
405         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
406                 struct mem_cgroup *memcg;
407
408                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
409
410                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
411                  * filled. It won't however, necessarily happen from
412                  * process context. So the test for root memcg given
413                  * the current task's memcg won't help us in this case.
414                  *
415                  * Respecting the original socket's memcg is a better
416                  * decision in this case.
417                  */
418                 if (sk->sk_cgrp) {
419                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
420                         mem_cgroup_get(sk->sk_cgrp->memcg);
421                         return;
422                 }
423
424                 rcu_read_lock();
425                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
426                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
427                         mem_cgroup_get(memcg);
428                         sk->sk_cgrp = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
429                 }
430                 rcu_read_unlock();
431         }
432 }
433 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
434
435 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
436 {
437         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
438                 struct mem_cgroup *memcg;
439                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
440                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
441                 mem_cgroup_put(memcg);
442         }
443 }
444
445 #ifdef CONFIG_INET
446 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
447 {
448         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
449                 return NULL;
450
451         return &memcg->tcp_mem.cg_proto;
452 }
453 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
454 #endif /* CONFIG_INET */
455 #endif /* CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_KMEM */
456
457 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
458
459 static struct mem_cgroup_per_zone *
460 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid)
461 {
462         return &memcg->info.nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
463 }
464
465 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
466 {
467         return &memcg->css;
468 }
469
470 static struct mem_cgroup_per_zone *
471 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
472 {
473         int nid = page_to_nid(page);
474         int zid = page_zonenum(page);
475
476         return mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
477 }
478
479 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
480 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
481 {
482         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
483 }
484
485 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
486 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
487 {
488         int nid = page_to_nid(page);
489         int zid = page_zonenum(page);
490
491         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
492 }
493
494 static void
495 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
496                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
497                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
498                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
499 {
500         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
501         struct rb_node *parent = NULL;
502         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
503
504         if (mz->on_tree)
505                 return;
506
507         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
508         if (!mz->usage_in_excess)
509                 return;
510         while (*p) {
511                 parent = *p;
512                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
513                                         tree_node);
514                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
515                         p = &(*p)->rb_left;
516                 /*
517                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
518                  * limit by the same amount
519                  */
520                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
521                         p = &(*p)->rb_right;
522         }
523         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
524         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
525         mz->on_tree = true;
526 }
527
528 static void
529 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
530                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
531                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
532 {
533         if (!mz->on_tree)
534                 return;
535         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
536         mz->on_tree = false;
537 }
538
539 static void
540 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
541                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
542                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
543 {
544         spin_lock(&mctz->lock);
545         __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
546         spin_unlock(&mctz->lock);
547 }
548
549
550 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
551 {
552         unsigned long long excess;
553         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
554         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
555         int nid = page_to_nid(page);
556         int zid = page_zonenum(page);
557         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
558
559         /*
560          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
561          * because their event counter is not touched.
562          */
563         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
564                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
565                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
566                 /*
567                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
568                  * mem is over its softlimit.
569                  */
570                 if (excess || mz->on_tree) {
571                         spin_lock(&mctz->lock);
572                         /* if on-tree, remove it */
573                         if (mz->on_tree)
574                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
575                         /*
576                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
577                          * If excess is 0, no tree ops.
578                          */
579                         __mem_cgroup_insert_exceeded(memcg, mz, mctz, excess);
580                         spin_unlock(&mctz->lock);
581                 }
582         }
583 }
584
585 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
586 {
587         int node, zone;
588         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
589         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
590
591         for_each_node(node) {
592                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
593                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zone);
594                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
595                         mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
596                 }
597         }
598 }
599
600 static struct mem_cgroup_per_zone *
601 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
602 {
603         struct rb_node *rightmost = NULL;
604         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
605
606 retry:
607         mz = NULL;
608         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
609         if (!rightmost)
610                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
611
612         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
613         /*
614          * Remove the node now but someone else can add it back,
615          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
616          * position in the tree.
617          */
618         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
619         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
620                 !css_tryget(&mz->memcg->css))
621                 goto retry;
622 done:
623         return mz;
624 }
625
626 static struct mem_cgroup_per_zone *
627 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
628 {
629         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
630
631         spin_lock(&mctz->lock);
632         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
633         spin_unlock(&mctz->lock);
634         return mz;
635 }
636
637 /*
638  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
639  *
640  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
641  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
642  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
643  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
644  *
645  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
646  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
647  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
648  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
649  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
650  *
651  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
652  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
653  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
654  * implemented.
655  */
656 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
657                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
658 {
659         long val = 0;
660         int cpu;
661
662         get_online_cpus();
663         for_each_online_cpu(cpu)
664                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
665 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
666         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
667         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
668         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
669 #endif
670         put_online_cpus();
671         return val;
672 }
673
674 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
675                                          bool charge)
676 {
677         int val = (charge) ? 1 : -1;
678         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT], val);
679 }
680
681 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
682                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
683 {
684         unsigned long val = 0;
685         int cpu;
686
687         for_each_online_cpu(cpu)
688                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
689 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
690         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
691         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
692         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
693 #endif
694         return val;
695 }
696
697 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
698                                          bool anon, int nr_pages)
699 {
700         preempt_disable();
701
702         /*
703          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
704          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
705          */
706         if (anon)
707                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
708                                 nr_pages);
709         else
710                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
711                                 nr_pages);
712
713         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
714         if (nr_pages > 0)
715                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
716         else {
717                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
718                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
719         }
720
721         __this_cpu_add(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT], nr_pages);
722
723         preempt_enable();
724 }
725
726 unsigned long
727 mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid,
728                         unsigned int lru_mask)
729 {
730         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
731         enum lru_list lru;
732         unsigned long ret = 0;
733
734         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
735
736         for_each_lru(lru) {
737                 if (BIT(lru) & lru_mask)
738                         ret += mz->lru_size[lru];
739         }
740         return ret;
741 }
742
743 static unsigned long
744 mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
745                         int nid, unsigned int lru_mask)
746 {
747         u64 total = 0;
748         int zid;
749
750         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++)
751                 total += mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg,
752                                                 nid, zid, lru_mask);
753
754         return total;
755 }
756
757 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
758                         unsigned int lru_mask)
759 {
760         int nid;
761         u64 total = 0;
762
763         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY)
764                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
765         return total;
766 }
767
768 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
769                                        enum mem_cgroup_events_target target)
770 {
771         unsigned long val, next;
772
773         val = __this_cpu_read(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_COUNT]);
774         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
775         /* from time_after() in jiffies.h */
776         if ((long)next - (long)val < 0) {
777                 switch (target) {
778                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
779                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
780                         break;
781                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
782                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
783                         break;
784                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
785                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
786                         break;
787                 default:
788                         break;
789                 }
790                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
791                 return true;
792         }
793         return false;
794 }
795
796 /*
797  * Check events in order.
798  *
799  */
800 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
801 {
802         preempt_disable();
803         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
804         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
805                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
806                 bool do_softlimit;
807                 bool do_numainfo __maybe_unused;
808
809                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
810                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
811 #if MAX_NUMNODES > 1
812                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
813                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
814 #endif
815                 preempt_enable();
816
817                 mem_cgroup_threshold(memcg);
818                 if (unlikely(do_softlimit))
819                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
820 #if MAX_NUMNODES > 1
821                 if (unlikely(do_numainfo))
822                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
823 #endif
824         } else
825                 preempt_enable();
826 }
827
828 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_cont(struct cgroup *cont)
829 {
830         return container_of(cgroup_subsys_state(cont,
831                                 mem_cgroup_subsys_id), struct mem_cgroup,
832                                 css);
833 }
834
835 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
836 {
837         /*
838          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
839          * if it races with swapoff, page migration, etc.
840          * So this can be called with p == NULL.
841          */
842         if (unlikely(!p))
843                 return NULL;
844
845         return container_of(task_subsys_state(p, mem_cgroup_subsys_id),
846                                 struct mem_cgroup, css);
847 }
848
849 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
850 {
851         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
852
853         if (!mm)
854                 return NULL;
855         /*
856          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
857          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
858          * pessimistic (rather than adding locks here).
859          */
860         rcu_read_lock();
861         do {
862                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
863                 if (unlikely(!memcg))
864                         break;
865         } while (!css_tryget(&memcg->css));
866         rcu_read_unlock();
867         return memcg;
868 }
869
870 /**
871  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
872  * @root: hierarchy root
873  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
874  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
875  *
876  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
877  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
878  *
879  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
880  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
881  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
882  *
883  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
884  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
885  * reclaimers operating on the same zone and priority.
886  */
887 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
888                                    struct mem_cgroup *prev,
889                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
890 {
891         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
892         int id = 0;
893
894         if (mem_cgroup_disabled())
895                 return NULL;
896
897         if (!root)
898                 root = root_mem_cgroup;
899
900         if (prev && !reclaim)
901                 id = css_id(&prev->css);
902
903         if (prev && prev != root)
904                 css_put(&prev->css);
905
906         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
907                 if (prev)
908                         return NULL;
909                 return root;
910         }
911
912         while (!memcg) {
913                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
914                 struct cgroup_subsys_state *css;
915
916                 if (reclaim) {
917                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
918                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
919                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
920
921                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
922                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
923                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation)
924                                 return NULL;
925                         id = iter->position;
926                 }
927
928                 rcu_read_lock();
929                 css = css_get_next(&mem_cgroup_subsys, id + 1, &root->css, &id);
930                 if (css) {
931                         if (css == &root->css || css_tryget(css))
932                                 memcg = container_of(css,
933                                                      struct mem_cgroup, css);
934                 } else
935                         id = 0;
936                 rcu_read_unlock();
937
938                 if (reclaim) {
939                         iter->position = id;
940                         if (!css)
941                                 iter->generation++;
942                         else if (!prev && memcg)
943                                 reclaim->generation = iter->generation;
944                 }
945
946                 if (prev && !css)
947                         return NULL;
948         }
949         return memcg;
950 }
951
952 /**
953  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
954  * @root: hierarchy root
955  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
956  */
957 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
958                            struct mem_cgroup *prev)
959 {
960         if (!root)
961                 root = root_mem_cgroup;
962         if (prev && prev != root)
963                 css_put(&prev->css);
964 }
965
966 /*
967  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
968  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
969  * be used for reference counting.
970  */
971 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
972         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
973              iter != NULL;                              \
974              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
975
976 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
977         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
978              iter != NULL;                              \
979              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
980
981 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
982 {
983         return (memcg == root_mem_cgroup);
984 }
985
986 void mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
987 {
988         struct mem_cgroup *memcg;
989
990         if (!mm)
991                 return;
992
993         rcu_read_lock();
994         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
995         if (unlikely(!memcg))
996                 goto out;
997
998         switch (idx) {
999         case PGFAULT:
1000                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1001                 break;
1002         case PGMAJFAULT:
1003                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1004                 break;
1005         default:
1006                 BUG();
1007         }
1008 out:
1009         rcu_read_unlock();
1010 }
1011 EXPORT_SYMBOL(mem_cgroup_count_vm_event);
1012
1013 /**
1014  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1015  * @zone: zone of the wanted lruvec
1016  * @mem: memcg of the wanted lruvec
1017  *
1018  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1019  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1020  * is disabled.
1021  */
1022 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1023                                       struct mem_cgroup *memcg)
1024 {
1025         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1026
1027         if (mem_cgroup_disabled())
1028                 return &zone->lruvec;
1029
1030         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1031         return &mz->lruvec;
1032 }
1033
1034 /*
1035  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1036  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1037  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1038  *
1039  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1040  * 1. charge
1041  * 2. moving account
1042  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1043  * It is added to LRU before charge.
1044  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1045  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1046  */
1047
1048 /**
1049  * mem_cgroup_lru_add_list - account for adding an lru page and return lruvec
1050  * @zone: zone of the page
1051  * @page: the page
1052  * @lru: current lru
1053  *
1054  * This function accounts for @page being added to @lru, and returns
1055  * the lruvec for the given @zone and the memcg @page is charged to.
1056  *
1057  * The callsite is then responsible for physically linking the page to
1058  * the returned lruvec->lists[@lru].
1059  */
1060 struct lruvec *mem_cgroup_lru_add_list(struct zone *zone, struct page *page,
1061                                        enum lru_list lru)
1062 {
1063         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1064         struct mem_cgroup *memcg;
1065         struct page_cgroup *pc;
1066
1067         if (mem_cgroup_disabled())
1068                 return &zone->lruvec;
1069
1070         pc = lookup_page_cgroup(page);
1071         memcg = pc->mem_cgroup;
1072
1073         /*
1074          * Surreptitiously switch any uncharged page to root:
1075          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1076          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1077          *
1078          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1079          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1080          * of pc->mem_cgroup safe.
1081          */
1082         if (!PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1083                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1084
1085         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1086         /* compound_order() is stabilized through lru_lock */
1087         mz->lru_size[lru] += 1 << compound_order(page);
1088         return &mz->lruvec;
1089 }
1090
1091 /**
1092  * mem_cgroup_lru_del_list - account for removing an lru page
1093  * @page: the page
1094  * @lru: target lru
1095  *
1096  * This function accounts for @page being removed from @lru.
1097  *
1098  * The callsite is then responsible for physically unlinking
1099  * @page->lru.
1100  */
1101 void mem_cgroup_lru_del_list(struct page *page, enum lru_list lru)
1102 {
1103         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1104         struct mem_cgroup *memcg;
1105         struct page_cgroup *pc;
1106
1107         if (mem_cgroup_disabled())
1108                 return;
1109
1110         pc = lookup_page_cgroup(page);
1111         memcg = pc->mem_cgroup;
1112         VM_BUG_ON(!memcg);
1113         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1114         /* huge page split is done under lru_lock. so, we have no races. */
1115         VM_BUG_ON(mz->lru_size[lru] < (1 << compound_order(page)));
1116         mz->lru_size[lru] -= 1 << compound_order(page);
1117 }
1118
1119 void mem_cgroup_lru_del(struct page *page)
1120 {
1121         mem_cgroup_lru_del_list(page, page_lru(page));
1122 }
1123
1124 /**
1125  * mem_cgroup_lru_move_lists - account for moving a page between lrus
1126  * @zone: zone of the page
1127  * @page: the page
1128  * @from: current lru
1129  * @to: target lru
1130  *
1131  * This function accounts for @page being moved between the lrus @from
1132  * and @to, and returns the lruvec for the given @zone and the memcg
1133  * @page is charged to.
1134  *
1135  * The callsite is then responsible for physically relinking
1136  * @page->lru to the returned lruvec->lists[@to].
1137  */
1138 struct lruvec *mem_cgroup_lru_move_lists(struct zone *zone,
1139                                          struct page *page,
1140                                          enum lru_list from,
1141                                          enum lru_list to)
1142 {
1143         /* XXX: Optimize this, especially for @from == @to */
1144         mem_cgroup_lru_del_list(page, from);
1145         return mem_cgroup_lru_add_list(zone, page, to);
1146 }
1147
1148 /*
1149  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1150  * hierarchy subtree
1151  */
1152 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1153                 struct mem_cgroup *memcg)
1154 {
1155         if (root_memcg != memcg) {
1156                 return (root_memcg->use_hierarchy &&
1157                         css_is_ancestor(&memcg->css, &root_memcg->css));
1158         }
1159
1160         return true;
1161 }
1162
1163 int task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task, const struct mem_cgroup *memcg)
1164 {
1165         int ret;
1166         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1167         struct task_struct *p;
1168
1169         p = find_lock_task_mm(task);
1170         if (p) {
1171                 curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1172                 task_unlock(p);
1173         } else {
1174                 /*
1175                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1176                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1177                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1178                  */
1179                 task_lock(task);
1180                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1181                 if (curr)
1182                         css_get(&curr->css);
1183                 task_unlock(task);
1184         }
1185         if (!curr)
1186                 return 0;
1187         /*
1188          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1189          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1190          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1191          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1192          */
1193         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1194         css_put(&curr->css);
1195         return ret;
1196 }
1197
1198 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
1199 {
1200         unsigned long inactive_ratio;
1201         int nid = zone_to_nid(zone);
1202         int zid = zone_idx(zone);
1203         unsigned long inactive;
1204         unsigned long active;
1205         unsigned long gb;
1206
1207         inactive = mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg, nid, zid,
1208                                                 BIT(LRU_INACTIVE_ANON));
1209         active = mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg, nid, zid,
1210                                               BIT(LRU_ACTIVE_ANON));
1211
1212         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1213         if (gb)
1214                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1215         else
1216                 inactive_ratio = 1;
1217
1218         return inactive * inactive_ratio < active;
1219 }
1220
1221 int mem_cgroup_inactive_file_is_low(struct mem_cgroup *memcg, struct zone *zone)
1222 {
1223         unsigned long active;
1224         unsigned long inactive;
1225         int zid = zone_idx(zone);
1226         int nid = zone_to_nid(zone);
1227
1228         inactive = mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg, nid, zid,
1229                                                 BIT(LRU_INACTIVE_FILE));
1230         active = mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg, nid, zid,
1231                                               BIT(LRU_ACTIVE_FILE));
1232
1233         return (active > inactive);
1234 }
1235
1236 struct zone_reclaim_stat *mem_cgroup_get_reclaim_stat(struct mem_cgroup *memcg,
1237                                                       struct zone *zone)
1238 {
1239         int nid = zone_to_nid(zone);
1240         int zid = zone_idx(zone);
1241         struct mem_cgroup_per_zone *mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
1242
1243         return &mz->reclaim_stat;
1244 }
1245
1246 struct zone_reclaim_stat *
1247 mem_cgroup_get_reclaim_stat_from_page(struct page *page)
1248 {
1249         struct page_cgroup *pc;
1250         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1251
1252         if (mem_cgroup_disabled())
1253                 return NULL;
1254
1255         pc = lookup_page_cgroup(page);
1256         if (!PageCgroupUsed(pc))
1257                 return NULL;
1258         /* Ensure pc->mem_cgroup is visible after reading PCG_USED. */
1259         smp_rmb();
1260         mz = page_cgroup_zoneinfo(pc->mem_cgroup, page);
1261         return &mz->reclaim_stat;
1262 }
1263
1264 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1265         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1266
1267 /**
1268  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1269  * @mem: the memory cgroup
1270  *
1271  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1272  * pages.
1273  */
1274 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1275 {
1276         unsigned long long margin;
1277
1278         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1279         if (do_swap_account)
1280                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1281         return margin >> PAGE_SHIFT;
1282 }
1283
1284 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1285 {
1286         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
1287
1288         /* root ? */
1289         if (cgrp->parent == NULL)
1290                 return vm_swappiness;
1291
1292         return memcg->swappiness;
1293 }
1294
1295 /*
1296  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1297  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1298  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1299  * rcu_read_lock(), like this:
1300  *
1301  *         CPU-A                                    CPU-B
1302  *                                              rcu_read_lock()
1303  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1304  *                                                   take heavy locks.
1305  *         synchronize_rcu()                    update something.
1306  *                                              rcu_read_unlock()
1307  *         start move here.
1308  */
1309 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1310 {
1311         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1312         synchronize_rcu();
1313 }
1314
1315 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1316 {
1317         /*
1318          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1319          * We check NULL in callee rather than caller.
1320          */
1321         if (memcg)
1322                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1323 }
1324
1325 /*
1326  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1327  *
1328  * mem_cgroup_stealed() - checking a cgroup is mc.from or not. This is used
1329  *                        for avoiding race in accounting. If true,
1330  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1331  *
1332  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1333  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1334  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1335  */
1336
1337 static bool mem_cgroup_stealed(struct mem_cgroup *memcg)
1338 {
1339         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1340         return atomic_read(&memcg->moving_account) > 0;
1341 }
1342
1343 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1344 {
1345         struct mem_cgroup *from;
1346         struct mem_cgroup *to;
1347         bool ret = false;
1348         /*
1349          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1350          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1351          */
1352         spin_lock(&mc.lock);
1353         from = mc.from;
1354         to = mc.to;
1355         if (!from)
1356                 goto unlock;
1357
1358         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1359                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1360 unlock:
1361         spin_unlock(&mc.lock);
1362         return ret;
1363 }
1364
1365 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1366 {
1367         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1368                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1369                         DEFINE_WAIT(wait);
1370                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1371                         /* moving charge context might have finished. */
1372                         if (mc.moving_task)
1373                                 schedule();
1374                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1375                         return true;
1376                 }
1377         }
1378         return false;
1379 }
1380
1381 /*
1382  * Take this lock when
1383  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1384  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1385  * see mem_cgroup_stealed(), too.
1386  */
1387 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1388                                   unsigned long *flags)
1389 {
1390         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1391 }
1392
1393 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1394                                 unsigned long *flags)
1395 {
1396         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1397 }
1398
1399 /**
1400  * mem_cgroup_print_oom_info: Called from OOM with tasklist_lock held in read mode.
1401  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1402  * @p: Task that is going to be killed
1403  *
1404  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1405  * enabled
1406  */
1407 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1408 {
1409         struct cgroup *task_cgrp;
1410         struct cgroup *mem_cgrp;
1411         /*
1412          * Need a buffer in BSS, can't rely on allocations. The code relies
1413          * on the assumption that OOM is serialized for memory controller.
1414          * If this assumption is broken, revisit this code.
1415          */
1416         static char memcg_name[PATH_MAX];
1417         int ret;
1418
1419         if (!memcg || !p)
1420                 return;
1421
1422         rcu_read_lock();
1423
1424         mem_cgrp = memcg->css.cgroup;
1425         task_cgrp = task_cgroup(p, mem_cgroup_subsys_id);
1426
1427         ret = cgroup_path(task_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1428         if (ret < 0) {
1429                 /*
1430                  * Unfortunately, we are unable to convert to a useful name
1431                  * But we'll still print out the usage information
1432                  */
1433                 rcu_read_unlock();
1434                 goto done;
1435         }
1436         rcu_read_unlock();
1437
1438         printk(KERN_INFO "Task in %s killed", memcg_name);
1439
1440         rcu_read_lock();
1441         ret = cgroup_path(mem_cgrp, memcg_name, PATH_MAX);
1442         if (ret < 0) {
1443                 rcu_read_unlock();
1444                 goto done;
1445         }
1446         rcu_read_unlock();
1447
1448         /*
1449          * Continues from above, so we don't need an KERN_ level
1450          */
1451         printk(KERN_CONT " as a result of limit of %s\n", memcg_name);
1452 done:
1453
1454         printk(KERN_INFO "memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1455                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1456                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1457                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1458         printk(KERN_INFO "memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, "
1459                 "failcnt %llu\n",
1460                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1461                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1462                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1463 }
1464
1465 /*
1466  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1467  * 1(self count) if no children.
1468  */
1469 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1470 {
1471         int num = 0;
1472         struct mem_cgroup *iter;
1473
1474         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1475                 num++;
1476         return num;
1477 }
1478
1479 /*
1480  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1481  */
1482 u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1483 {
1484         u64 limit;
1485         u64 memsw;
1486
1487         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1488         limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1489
1490         memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1491         /*
1492          * If memsw is finite and limits the amount of swap space available
1493          * to this memcg, return that limit.
1494          */
1495         return min(limit, memsw);
1496 }
1497
1498 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1499                                         gfp_t gfp_mask,
1500                                         unsigned long flags)
1501 {
1502         unsigned long total = 0;
1503         bool noswap = false;
1504         int loop;
1505
1506         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1507                 noswap = true;
1508         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1509                 noswap = true;
1510
1511         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1512                 if (loop)
1513                         drain_all_stock_async(memcg);
1514                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1515                 /*
1516                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1517                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1518                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1519                  */
1520                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1521                         break;
1522                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1523                         break;
1524                 /*
1525                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1526                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1527                  */
1528                 if (loop && !total)
1529                         break;
1530         }
1531         return total;
1532 }
1533
1534 /**
1535  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1536  * @mem: the target memcg
1537  * @nid: the node ID to be checked.
1538  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1539  *
1540  * This function returns whether the specified memcg contains any
1541  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1542  * pages in the node.
1543  */
1544 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1545                 int nid, bool noswap)
1546 {
1547         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1548                 return true;
1549         if (noswap || !total_swap_pages)
1550                 return false;
1551         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1552                 return true;
1553         return false;
1554
1555 }
1556 #if MAX_NUMNODES > 1
1557
1558 /*
1559  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1560  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1561  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1562  *
1563  */
1564 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1565 {
1566         int nid;
1567         /*
1568          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1569          * pagein/pageout changes since the last update.
1570          */
1571         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1572                 return;
1573         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1574                 return;
1575
1576         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1577         memcg->scan_nodes = node_states[N_HIGH_MEMORY];
1578
1579         for_each_node_mask(nid, node_states[N_HIGH_MEMORY]) {
1580
1581                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1582                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1583         }
1584
1585         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1586         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1587 }
1588
1589 /*
1590  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1591  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1592  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1593  *
1594  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1595  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1596  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1597  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1598  *
1599  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1600  */
1601 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1602 {
1603         int node;
1604
1605         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1606         node = memcg->last_scanned_node;
1607
1608         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1609         if (node == MAX_NUMNODES)
1610                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1611         /*
1612          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1613          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1614          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1615          * we use curret node.
1616          */
1617         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1618                 node = numa_node_id();
1619
1620         memcg->last_scanned_node = node;
1621         return node;
1622 }
1623
1624 /*
1625  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1626  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1627  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1628  * enough new information. We need to do double check.
1629  */
1630 bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1631 {
1632         int nid;
1633
1634         /*
1635          * quick check...making use of scan_node.
1636          * We can skip unused nodes.
1637          */
1638         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
1639                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
1640                      nid < MAX_NUMNODES;
1641                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
1642
1643                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1644                                 return true;
1645                 }
1646         }
1647         /*
1648          * Check rest of nodes.
1649          */
1650         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
1651                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
1652                         continue;
1653                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1654                         return true;
1655         }
1656         return false;
1657 }
1658
1659 #else
1660 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1661 {
1662         return 0;
1663 }
1664
1665 bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1666 {
1667         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
1668 }
1669 #endif
1670
1671 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
1672                                    struct zone *zone,
1673                                    gfp_t gfp_mask,
1674                                    unsigned long *total_scanned)
1675 {
1676         struct mem_cgroup *victim = NULL;
1677         int total = 0;
1678         int loop = 0;
1679         unsigned long excess;
1680         unsigned long nr_scanned;
1681         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
1682                 .zone = zone,
1683                 .priority = 0,
1684         };
1685
1686         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
1687
1688         while (1) {
1689                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
1690                 if (!victim) {
1691                         loop++;
1692                         if (loop >= 2) {
1693                                 /*
1694                                  * If we have not been able to reclaim
1695                                  * anything, it might because there are
1696                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
1697                                  */
1698                                 if (!total)
1699                                         break;
1700                                 /*
1701                                  * We want to do more targeted reclaim.
1702                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
1703                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
1704                                  * coming back to reclaim from this cgroup
1705                                  */
1706                                 if (total >= (excess >> 2) ||
1707                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
1708                                         break;
1709                         }
1710                         continue;
1711                 }
1712                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
1713                         continue;
1714                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
1715                                                      zone, &nr_scanned);
1716                 *total_scanned += nr_scanned;
1717                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
1718                         break;
1719         }
1720         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
1721         return total;
1722 }
1723
1724 /*
1725  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
1726  * If someone is running, return false.
1727  * Has to be called with memcg_oom_lock
1728  */
1729 static bool mem_cgroup_oom_lock(struct mem_cgroup *memcg)
1730 {
1731         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
1732
1733         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1734                 if (iter->oom_lock) {
1735                         /*
1736                          * this subtree of our hierarchy is already locked
1737                          * so we cannot give a lock.
1738                          */
1739                         failed = iter;
1740                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1741                         break;
1742                 } else
1743                         iter->oom_lock = true;
1744         }
1745
1746         if (!failed)
1747                 return true;
1748
1749         /*
1750          * OK, we failed to lock the whole subtree so we have to clean up
1751          * what we set up to the failing subtree
1752          */
1753         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1754                 if (iter == failed) {
1755                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1756                         break;
1757                 }
1758                 iter->oom_lock = false;
1759         }
1760         return false;
1761 }
1762
1763 /*
1764  * Has to be called with memcg_oom_lock
1765  */
1766 static int mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
1767 {
1768         struct mem_cgroup *iter;
1769
1770         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1771                 iter->oom_lock = false;
1772         return 0;
1773 }
1774
1775 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1776 {
1777         struct mem_cgroup *iter;
1778
1779         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1780                 atomic_inc(&iter->under_oom);
1781 }
1782
1783 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1784 {
1785         struct mem_cgroup *iter;
1786
1787         /*
1788          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
1789          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
1790          * atomic_add_unless() here.
1791          */
1792         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1793                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
1794 }
1795
1796 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
1797 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
1798
1799 struct oom_wait_info {
1800         struct mem_cgroup *memcg;
1801         wait_queue_t    wait;
1802 };
1803
1804 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
1805         unsigned mode, int sync, void *arg)
1806 {
1807         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
1808         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
1809         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
1810
1811         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
1812         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
1813
1814         /*
1815          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
1816          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
1817          */
1818         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
1819                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
1820                 return 0;
1821         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
1822 }
1823
1824 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
1825 {
1826         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
1827         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
1828 }
1829
1830 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
1831 {
1832         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
1833                 memcg_wakeup_oom(memcg);
1834 }
1835
1836 /*
1837  * try to call OOM killer. returns false if we should exit memory-reclaim loop.
1838  */
1839 bool mem_cgroup_handle_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
1840 {
1841         struct oom_wait_info owait;
1842         bool locked, need_to_kill;
1843
1844         owait.memcg = memcg;
1845         owait.wait.flags = 0;
1846         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
1847         owait.wait.private = current;
1848         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
1849         need_to_kill = true;
1850         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
1851
1852         /* At first, try to OOM lock hierarchy under memcg.*/
1853         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1854         locked = mem_cgroup_oom_lock(memcg);
1855         /*
1856          * Even if signal_pending(), we can't quit charge() loop without
1857          * accounting. So, UNINTERRUPTIBLE is appropriate. But SIGKILL
1858          * under OOM is always welcomed, use TASK_KILLABLE here.
1859          */
1860         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
1861         if (!locked || memcg->oom_kill_disable)
1862                 need_to_kill = false;
1863         if (locked)
1864                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
1865         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1866
1867         if (need_to_kill) {
1868                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1869                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, mask, order);
1870         } else {
1871                 schedule();
1872                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
1873         }
1874         spin_lock(&memcg_oom_lock);
1875         if (locked)
1876                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
1877         memcg_wakeup_oom(memcg);
1878         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
1879
1880         mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
1881
1882         if (test_thread_flag(TIF_MEMDIE) || fatal_signal_pending(current))
1883                 return false;
1884         /* Give chance to dying process */
1885         schedule_timeout_uninterruptible(1);
1886         return true;
1887 }
1888
1889 /*
1890  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
1891  * generalized to update other statistics as well.
1892  *
1893  * Notes: Race condition
1894  *
1895  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
1896  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
1897  * to do so _always_.
1898  *
1899  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
1900  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
1901  * are no race with "charge".
1902  *
1903  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
1904  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
1905  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
1906  * by flags.
1907  *
1908  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
1909  * small, we check mm->moving_account and detect there are possibility of race
1910  * If there is, we take a lock.
1911  */
1912
1913 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
1914                                  enum mem_cgroup_page_stat_item idx, int val)
1915 {
1916         struct mem_cgroup *memcg;
1917         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
1918         bool need_unlock = false;
1919         unsigned long uninitialized_var(flags);
1920
1921         if (mem_cgroup_disabled())
1922                 return;
1923 again:
1924         rcu_read_lock();
1925         memcg = pc->mem_cgroup;
1926         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
1927                 goto out;
1928         /* pc->mem_cgroup is unstable ? */
1929         if (unlikely(mem_cgroup_stealed(memcg))) {
1930                 /* take a lock against to access pc->mem_cgroup */
1931                 move_lock_mem_cgroup(memcg, &flags);
1932                 if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
1933                         move_unlock_mem_cgroup(memcg, &flags);
1934                         rcu_read_unlock();
1935                         goto again;
1936                 }
1937                 need_unlock = true;
1938         }
1939
1940         switch (idx) {
1941         case MEMCG_NR_FILE_MAPPED:
1942                 if (val > 0)
1943                         SetPageCgroupFileMapped(pc);
1944                 else if (!page_mapped(page))
1945                         ClearPageCgroupFileMapped(pc);
1946                 idx = MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED;
1947                 break;
1948         default:
1949                 BUG();
1950         }
1951
1952         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
1953
1954 out:
1955         if (unlikely(need_unlock))
1956                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, &flags);
1957         rcu_read_unlock();
1958 }
1959
1960 /*
1961  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
1962  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
1963  */
1964 #define CHARGE_BATCH    32U
1965 struct memcg_stock_pcp {
1966         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
1967         unsigned int nr_pages;
1968         struct work_struct work;
1969         unsigned long flags;
1970 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  (0)
1971 };
1972 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
1973 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
1974
1975 /*
1976  * Try to consume stocked charge on this cpu. If success, one page is consumed
1977  * from local stock and true is returned. If the stock is 0 or charges from a
1978  * cgroup which is not current target, returns false. This stock will be
1979  * refilled.
1980  */
1981 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg)
1982 {
1983         struct memcg_stock_pcp *stock;
1984         bool ret = true;
1985
1986         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
1987         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages)
1988                 stock->nr_pages--;
1989         else /* need to call res_counter_charge */
1990                 ret = false;
1991         put_cpu_var(memcg_stock);
1992         return ret;
1993 }
1994
1995 /*
1996  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
1997  */
1998 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
1999 {
2000         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2001
2002         if (stock->nr_pages) {
2003                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2004
2005                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2006                 if (do_swap_account)
2007                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2008                 stock->nr_pages = 0;
2009         }
2010         stock->cached = NULL;
2011 }
2012
2013 /*
2014  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2015  * a thread which is pinned to local cpu.
2016  */
2017 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2018 {
2019         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
2020         drain_stock(stock);
2021         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2022 }
2023
2024 /*
2025  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2026  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2027  */
2028 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2029 {
2030         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2031
2032         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2033                 drain_stock(stock);
2034                 stock->cached = memcg;
2035         }
2036         stock->nr_pages += nr_pages;
2037         put_cpu_var(memcg_stock);
2038 }
2039
2040 /*
2041  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2042  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2043  * until the work is done.
2044  */
2045 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2046 {
2047         int cpu, curcpu;
2048
2049         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2050         get_online_cpus();
2051         curcpu = get_cpu();
2052         for_each_online_cpu(cpu) {
2053                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2054                 struct mem_cgroup *memcg;
2055
2056                 memcg = stock->cached;
2057                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2058                         continue;
2059                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2060                         continue;
2061                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2062                         if (cpu == curcpu)
2063                                 drain_local_stock(&stock->work);
2064                         else
2065                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2066                 }
2067         }
2068         put_cpu();
2069
2070         if (!sync)
2071                 goto out;
2072
2073         for_each_online_cpu(cpu) {
2074                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2075                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2076                         flush_work(&stock->work);
2077         }
2078 out:
2079         put_online_cpus();
2080 }
2081
2082 /*
2083  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2084  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2085  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2086  * it.
2087  */
2088 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2089 {
2090         /*
2091          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2092          */
2093         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2094                 return;
2095         drain_all_stock(root_memcg, false);
2096         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2097 }
2098
2099 /* This is a synchronous drain interface. */
2100 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2101 {
2102         /* called when force_empty is called */
2103         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2104         drain_all_stock(root_memcg, true);
2105         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2106 }
2107
2108 /*
2109  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2110  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2111  */
2112 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2113 {
2114         int i;
2115
2116         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2117         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_DATA; i++) {
2118                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2119
2120                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2121                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2122         }
2123         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2124                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2125
2126                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2127                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2128         }
2129         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2130 }
2131
2132 static int __cpuinit memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2133                                         unsigned long action,
2134                                         void *hcpu)
2135 {
2136         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2137         struct memcg_stock_pcp *stock;
2138         struct mem_cgroup *iter;
2139
2140         if (action == CPU_ONLINE)
2141                 return NOTIFY_OK;
2142
2143         if ((action != CPU_DEAD) || action != CPU_DEAD_FROZEN)
2144                 return NOTIFY_OK;
2145
2146         for_each_mem_cgroup(iter)
2147                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2148
2149         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2150         drain_stock(stock);
2151         return NOTIFY_OK;
2152 }
2153
2154
2155 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2156 enum {
2157         CHARGE_OK,              /* success */
2158         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2159         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2160         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2161         CHARGE_OOM_DIE,         /* the current is killed because of OOM */
2162 };
2163
2164 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2165                                 unsigned int nr_pages, bool oom_check)
2166 {
2167         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2168         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2169         struct res_counter *fail_res;
2170         unsigned long flags = 0;
2171         int ret;
2172
2173         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2174
2175         if (likely(!ret)) {
2176                 if (!do_swap_account)
2177                         return CHARGE_OK;
2178                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2179                 if (likely(!ret))
2180                         return CHARGE_OK;
2181
2182                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2183                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2184                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2185         } else
2186                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2187         /*
2188          * nr_pages can be either a huge page (HPAGE_PMD_NR), a batch
2189          * of regular pages (CHARGE_BATCH), or a single regular page (1).
2190          *
2191          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2192          * single page instead.
2193          */
2194         if (nr_pages == CHARGE_BATCH)
2195                 return CHARGE_RETRY;
2196
2197         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2198                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2199
2200         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2201         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2202                 return CHARGE_RETRY;
2203         /*
2204          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2205          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2206          * before killing the task.
2207          *
2208          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2209          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2210          * to regular pages anyway in case of failure.
2211          */
2212         if (nr_pages == 1 && ret)
2213                 return CHARGE_RETRY;
2214
2215         /*
2216          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2217          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2218          */
2219         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2220                 return CHARGE_RETRY;
2221
2222         /* If we don't need to call oom-killer at el, return immediately */
2223         if (!oom_check)
2224                 return CHARGE_NOMEM;
2225         /* check OOM */
2226         if (!mem_cgroup_handle_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(csize)))
2227                 return CHARGE_OOM_DIE;
2228
2229         return CHARGE_RETRY;
2230 }
2231
2232 /*
2233  * __mem_cgroup_try_charge() does
2234  * 1. detect memcg to be charged against from passed *mm and *ptr,
2235  * 2. update res_counter
2236  * 3. call memory reclaim if necessary.
2237  *
2238  * In some special case, if the task is fatal, fatal_signal_pending() or
2239  * has TIF_MEMDIE, this function returns -EINTR while writing root_mem_cgroup
2240  * to *ptr. There are two reasons for this. 1: fatal threads should quit as soon
2241  * as possible without any hazards. 2: all pages should have a valid
2242  * pc->mem_cgroup. If mm is NULL and the caller doesn't pass a valid memcg
2243  * pointer, that is treated as a charge to root_mem_cgroup.
2244  *
2245  * So __mem_cgroup_try_charge() will return
2246  *  0       ...  on success, filling *ptr with a valid memcg pointer.
2247  *  -ENOMEM ...  charge failure because of resource limits.
2248  *  -EINTR  ...  if thread is fatal. *ptr is filled with root_mem_cgroup.
2249  *
2250  * Unlike the exported interface, an "oom" parameter is added. if oom==true,
2251  * the oom-killer can be invoked.
2252  */
2253 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2254                                    gfp_t gfp_mask,
2255                                    unsigned int nr_pages,
2256                                    struct mem_cgroup **ptr,
2257                                    bool oom)
2258 {
2259         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2260         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2261         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2262         int ret;
2263
2264         /*
2265          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2266          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2267          * MEMDIE process.
2268          */
2269         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2270                      || fatal_signal_pending(current)))
2271                 goto bypass;
2272
2273         /*
2274          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2275          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2276          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2277          * set, if so charge the init_mm (happens for pagecache usage).
2278          */
2279         if (!*ptr && !mm)
2280                 *ptr = root_mem_cgroup;
2281 again:
2282         if (*ptr) { /* css should be a valid one */
2283                 memcg = *ptr;
2284                 VM_BUG_ON(css_is_removed(&memcg->css));
2285                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2286                         goto done;
2287                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(memcg))
2288                         goto done;
2289                 css_get(&memcg->css);
2290         } else {
2291                 struct task_struct *p;
2292
2293                 rcu_read_lock();
2294                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2295                 /*
2296                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2297                  * In that case, "memcg" can point to root or p can be NULL with
2298                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2299                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2300                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2301                  * small race, here.
2302                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2303                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2304                  */
2305                 memcg = mem_cgroup_from_task(p);
2306                 if (!memcg)
2307                         memcg = root_mem_cgroup;
2308                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2309                         rcu_read_unlock();
2310                         goto done;
2311                 }
2312                 if (nr_pages == 1 && consume_stock(memcg)) {
2313                         /*
2314                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2315                          * But considering how consume_stok works, it's not
2316                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2317                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2318                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2319                          * calling consume_stock().
2320                          */
2321                         rcu_read_unlock();
2322                         goto done;
2323                 }
2324                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2325                 if (!css_tryget(&memcg->css)) {
2326                         rcu_read_unlock();
2327                         goto again;
2328                 }
2329                 rcu_read_unlock();
2330         }
2331
2332         do {
2333                 bool oom_check;
2334
2335                 /* If killed, bypass charge */
2336                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2337                         css_put(&memcg->css);
2338                         goto bypass;
2339                 }
2340
2341                 oom_check = false;
2342                 if (oom && !nr_oom_retries) {
2343                         oom_check = true;
2344                         nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2345                 }
2346
2347                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch, oom_check);
2348                 switch (ret) {
2349                 case CHARGE_OK:
2350                         break;
2351                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2352                         batch = nr_pages;
2353                         css_put(&memcg->css);
2354                         memcg = NULL;
2355                         goto again;
2356                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2357                         css_put(&memcg->css);
2358                         goto nomem;
2359                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2360                         if (!oom) {
2361                                 css_put(&memcg->css);
2362                                 goto nomem;
2363                         }
2364                         /* If oom, we never return -ENOMEM */
2365                         nr_oom_retries--;
2366                         break;
2367                 case CHARGE_OOM_DIE: /* Killed by OOM Killer */
2368                         css_put(&memcg->css);
2369                         goto bypass;
2370                 }
2371         } while (ret != CHARGE_OK);
2372
2373         if (batch > nr_pages)
2374                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2375         css_put(&memcg->css);
2376 done:
2377         *ptr = memcg;
2378         return 0;
2379 nomem:
2380         *ptr = NULL;
2381         return -ENOMEM;
2382 bypass:
2383         *ptr = root_mem_cgroup;
2384         return -EINTR;
2385 }
2386
2387 /*
2388  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2389  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2390  * gotten by try_charge().
2391  */
2392 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2393                                        unsigned int nr_pages)
2394 {
2395         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2396                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2397
2398                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2399                 if (do_swap_account)
2400                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2401         }
2402 }
2403
2404 /*
2405  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2406  * rcu_read_lock(). The caller must check css_is_removed() or some if
2407  * it's concern. (dropping refcnt from swap can be called against removed
2408  * memcg.)
2409  */
2410 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2411 {
2412         struct cgroup_subsys_state *css;
2413
2414         /* ID 0 is unused ID */
2415         if (!id)
2416                 return NULL;
2417         css = css_lookup(&mem_cgroup_subsys, id);
2418         if (!css)
2419                 return NULL;
2420         return container_of(css, struct mem_cgroup, css);
2421 }
2422
2423 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2424 {
2425         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2426         struct page_cgroup *pc;
2427         unsigned short id;
2428         swp_entry_t ent;
2429
2430         VM_BUG_ON(!PageLocked(page));
2431
2432         pc = lookup_page_cgroup(page);
2433         lock_page_cgroup(pc);
2434         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2435                 memcg = pc->mem_cgroup;
2436                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2437                         memcg = NULL;
2438         } else if (PageSwapCache(page)) {
2439                 ent.val = page_private(page);
2440                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2441                 rcu_read_lock();
2442                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2443                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2444                         memcg = NULL;
2445                 rcu_read_unlock();
2446         }
2447         unlock_page_cgroup(pc);
2448         return memcg;
2449 }
2450
2451 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2452                                        struct page *page,
2453                                        unsigned int nr_pages,
2454                                        struct page_cgroup *pc,
2455                                        enum charge_type ctype,
2456                                        bool lrucare)
2457 {
2458         struct zone *uninitialized_var(zone);
2459         bool was_on_lru = false;
2460         bool anon;
2461
2462         lock_page_cgroup(pc);
2463         if (unlikely(PageCgroupUsed(pc))) {
2464                 unlock_page_cgroup(pc);
2465                 __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, nr_pages);
2466                 return;
2467         }
2468         /*
2469          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2470          * accessed by any other context at this point.
2471          */
2472
2473         /*
2474          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2475          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2476          */
2477         if (lrucare) {
2478                 zone = page_zone(page);
2479                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2480                 if (PageLRU(page)) {
2481                         ClearPageLRU(page);
2482                         del_page_from_lru_list(zone, page, page_lru(page));
2483                         was_on_lru = true;
2484                 }
2485         }
2486
2487         pc->mem_cgroup = memcg;
2488         /*
2489          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2490          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2491          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2492          * before USED bit, we need memory barrier here.
2493          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2494          */
2495         smp_wmb();
2496         SetPageCgroupUsed(pc);
2497
2498         if (lrucare) {
2499                 if (was_on_lru) {
2500                         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2501                         SetPageLRU(page);
2502                         add_page_to_lru_list(zone, page, page_lru(page));
2503                 }
2504                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2505         }
2506
2507         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED)
2508                 anon = true;
2509         else
2510                 anon = false;
2511
2512         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, anon, nr_pages);
2513         unlock_page_cgroup(pc);
2514
2515         /*
2516          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2517          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2518          * if they exceeds softlimit.
2519          */
2520         memcg_check_events(memcg, page);
2521 }
2522
2523 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
2524
2525 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT ((1 << PCG_LOCK) | (1 << PCG_MIGRATION))
2526 /*
2527  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
2528  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
2529  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
2530  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
2531  */
2532 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
2533 {
2534         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
2535         struct page_cgroup *pc;
2536         int i;
2537
2538         if (mem_cgroup_disabled())
2539                 return;
2540         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
2541                 pc = head_pc + i;
2542                 pc->mem_cgroup = head_pc->mem_cgroup;
2543                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
2544                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
2545         }
2546 }
2547 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
2548
2549 /**
2550  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
2551  * @page: the page
2552  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
2553  * @pc: page_cgroup of the page.
2554  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
2555  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
2556  * @uncharge: whether we should call uncharge and css_put against @from.
2557  *
2558  * The caller must confirm following.
2559  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
2560  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
2561  *
2562  * This function doesn't do "charge" nor css_get to new cgroup. It should be
2563  * done by a caller(__mem_cgroup_try_charge would be useful). If @uncharge is
2564  * true, this function does "uncharge" from old cgroup, but it doesn't if
2565  * @uncharge is false, so a caller should do "uncharge".
2566  */
2567 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
2568                                    unsigned int nr_pages,
2569                                    struct page_cgroup *pc,
2570                                    struct mem_cgroup *from,
2571                                    struct mem_cgroup *to,
2572                                    bool uncharge)
2573 {
2574         unsigned long flags;
2575         int ret;
2576         bool anon = PageAnon(page);
2577
2578         VM_BUG_ON(from == to);
2579         VM_BUG_ON(PageLRU(page));
2580         /*
2581          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
2582          * will not handle this page. But page splitting can happen.
2583          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
2584          * hold it.
2585          */
2586         ret = -EBUSY;
2587         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
2588                 goto out;
2589
2590         lock_page_cgroup(pc);
2591
2592         ret = -EINVAL;
2593         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
2594                 goto unlock;
2595
2596         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
2597
2598         if (PageCgroupFileMapped(pc)) {
2599                 /* Update mapped_file data for mem_cgroup */
2600                 preempt_disable();
2601                 __this_cpu_dec(from->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2602                 __this_cpu_inc(to->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED]);
2603                 preempt_enable();
2604         }
2605         mem_cgroup_charge_statistics(from, anon, -nr_pages);
2606         if (uncharge)
2607                 /* This is not "cancel", but cancel_charge does all we need. */
2608                 __mem_cgroup_cancel_charge(from, nr_pages);
2609
2610         /* caller should have done css_get */
2611         pc->mem_cgroup = to;
2612         mem_cgroup_charge_statistics(to, anon, nr_pages);
2613         /*
2614          * We charges against "to" which may not have any tasks. Then, "to"
2615          * can be under rmdir(). But in current implementation, caller of
2616          * this function is just force_empty() and move charge, so it's
2617          * guaranteed that "to" is never removed. So, we don't check rmdir
2618          * status here.
2619          */
2620         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
2621         ret = 0;
2622 unlock:
2623         unlock_page_cgroup(pc);
2624         /*
2625          * check events
2626          */
2627         memcg_check_events(to, page);
2628         memcg_check_events(from, page);
2629 out:
2630         return ret;
2631 }
2632
2633 /*
2634  * move charges to its parent.
2635  */
2636
2637 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
2638                                   struct page_cgroup *pc,
2639                                   struct mem_cgroup *child,
2640                                   gfp_t gfp_mask)
2641 {
2642         struct cgroup *cg = child->css.cgroup;
2643         struct cgroup *pcg = cg->parent;
2644         struct mem_cgroup *parent;
2645         unsigned int nr_pages;
2646         unsigned long uninitialized_var(flags);
2647         int ret;
2648
2649         /* Is ROOT ? */
2650         if (!pcg)
2651                 return -EINVAL;
2652
2653         ret = -EBUSY;
2654         if (!get_page_unless_zero(page))
2655                 goto out;
2656         if (isolate_lru_page(page))
2657                 goto put;
2658
2659         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
2660
2661         parent = mem_cgroup_from_cont(pcg);
2662         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp_mask, nr_pages, &parent, false);
2663         if (ret)
2664                 goto put_back;
2665
2666         if (nr_pages > 1)
2667                 flags = compound_lock_irqsave(page);
2668
2669         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages, pc, child, parent, true);
2670         if (ret)
2671                 __mem_cgroup_cancel_charge(parent, nr_pages);
2672
2673         if (nr_pages > 1)
2674                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
2675 put_back:
2676         putback_lru_page(page);
2677 put:
2678         put_page(page);
2679 out:
2680         return ret;
2681 }
2682
2683 /*
2684  * Charge the memory controller for page usage.
2685  * Return
2686  * 0 if the charge was successful
2687  * < 0 if the cgroup is over its limit
2688  */
2689 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2690                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
2691 {
2692         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2693         unsigned int nr_pages = 1;
2694         struct page_cgroup *pc;
2695         bool oom = true;
2696         int ret;
2697
2698         if (PageTransHuge(page)) {
2699                 nr_pages <<= compound_order(page);
2700                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2701                 /*
2702                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
2703                  * fault handler will fall back to regular pages.
2704                  */
2705                 oom = false;
2706         }
2707
2708         pc = lookup_page_cgroup(page);
2709         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &memcg, oom);
2710         if (ret == -ENOMEM)
2711                 return ret;
2712         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages, pc, ctype, false);
2713         return 0;
2714 }
2715
2716 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
2717                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
2718 {
2719         if (mem_cgroup_disabled())
2720                 return 0;
2721         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
2722         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
2723         VM_BUG_ON(!mm);
2724         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
2725                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2726 }
2727
2728 static void
2729 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *ptr,
2730                                         enum charge_type ctype);
2731
2732 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
2733                                 gfp_t gfp_mask)
2734 {
2735         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2736         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
2737         int ret;
2738
2739         if (mem_cgroup_disabled())
2740                 return 0;
2741         if (PageCompound(page))
2742                 return 0;
2743
2744         if (unlikely(!mm))
2745                 mm = &init_mm;
2746         if (!page_is_file_cache(page))
2747                 type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM;
2748
2749         if (!PageSwapCache(page))
2750                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask, type);
2751         else { /* page is swapcache/shmem */
2752                 ret = mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, &memcg);
2753                 if (!ret)
2754                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
2755         }
2756         return ret;
2757 }
2758
2759 /*
2760  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
2761  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
2762  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
2763  * "commit()" or removed by "cancel()"
2764  */
2765 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
2766                                  struct page *page,
2767                                  gfp_t mask, struct mem_cgroup **memcgp)
2768 {
2769         struct mem_cgroup *memcg;
2770         int ret;
2771
2772         *memcgp = NULL;
2773
2774         if (mem_cgroup_disabled())
2775                 return 0;
2776
2777         if (!do_swap_account)
2778                 goto charge_cur_mm;
2779         /*
2780          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already updated
2781          * the pte, and even removed page from swap cache: in those cases
2782          * do_swap_page()'s pte_same() test will fail; but there's also a
2783          * KSM case which does need to charge the page.
2784          */
2785         if (!PageSwapCache(page))
2786                 goto charge_cur_mm;
2787         memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
2788         if (!memcg)
2789                 goto charge_cur_mm;
2790         *memcgp = memcg;
2791         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, memcgp, true);
2792         css_put(&memcg->css);
2793         if (ret == -EINTR)
2794                 ret = 0;
2795         return ret;
2796 charge_cur_mm:
2797         if (unlikely(!mm))
2798                 mm = &init_mm;
2799         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, memcgp, true);
2800         if (ret == -EINTR)
2801                 ret = 0;
2802         return ret;
2803 }
2804
2805 static void
2806 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
2807                                         enum charge_type ctype)
2808 {
2809         struct page_cgroup *pc;
2810
2811         if (mem_cgroup_disabled())
2812                 return;
2813         if (!memcg)
2814                 return;
2815         cgroup_exclude_rmdir(&memcg->css);
2816
2817         pc = lookup_page_cgroup(page);
2818         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, pc, ctype, true);
2819         /*
2820          * Now swap is on-memory. This means this page may be
2821          * counted both as mem and swap....double count.
2822          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
2823          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
2824          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
2825          */
2826         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
2827                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
2828                 struct mem_cgroup *swap_memcg;
2829                 unsigned short id;
2830
2831                 id = swap_cgroup_record(ent, 0);
2832                 rcu_read_lock();
2833                 swap_memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2834                 if (swap_memcg) {
2835                         /*
2836                          * This recorded memcg can be obsolete one. So, avoid
2837                          * calling css_tryget
2838                          */
2839                         if (!mem_cgroup_is_root(swap_memcg))
2840                                 res_counter_uncharge(&swap_memcg->memsw,
2841                                                      PAGE_SIZE);
2842                         mem_cgroup_swap_statistics(swap_memcg, false);
2843                         mem_cgroup_put(swap_memcg);
2844                 }
2845                 rcu_read_unlock();
2846         }
2847         /*
2848          * At swapin, we may charge account against cgroup which has no tasks.
2849          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
2850          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
2851          */
2852         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&memcg->css);
2853 }
2854
2855 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
2856                                      struct mem_cgroup *memcg)
2857 {
2858         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
2859                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
2860 }
2861
2862 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
2863 {
2864         if (mem_cgroup_disabled())
2865                 return;
2866         if (!memcg)
2867                 return;
2868         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
2869 }
2870
2871 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
2872                                    unsigned int nr_pages,
2873                                    const enum charge_type ctype)
2874 {
2875         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
2876         bool uncharge_memsw = true;
2877
2878         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
2879         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
2880                 uncharge_memsw = false;
2881
2882         batch = &current->memcg_batch;
2883         /*
2884          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
2885          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
2886          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
2887          */
2888         if (!batch->memcg)
2889                 batch->memcg = memcg;
2890         /*
2891          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
2892          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
2893          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
2894          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
2895          * because we want to do uncharge as soon as possible.
2896          */
2897
2898         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
2899                 goto direct_uncharge;
2900
2901         if (nr_pages > 1)
2902                 goto direct_uncharge;
2903
2904         /*
2905          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
2906          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
2907          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
2908          */
2909         if (batch->memcg != memcg)
2910                 goto direct_uncharge;
2911         /* remember freed charge and uncharge it later */
2912         batch->nr_pages++;
2913         if (uncharge_memsw)
2914                 batch->memsw_nr_pages++;
2915         return;
2916 direct_uncharge:
2917         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
2918         if (uncharge_memsw)
2919                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
2920         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
2921                 memcg_oom_recover(memcg);
2922 }
2923
2924 /*
2925  * uncharge if !page_mapped(page)
2926  */
2927 static struct mem_cgroup *
2928 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype)
2929 {
2930         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2931         unsigned int nr_pages = 1;
2932         struct page_cgroup *pc;
2933         bool anon;
2934
2935         if (mem_cgroup_disabled())
2936                 return NULL;
2937
2938         if (PageSwapCache(page))
2939                 return NULL;
2940
2941         if (PageTransHuge(page)) {
2942                 nr_pages <<= compound_order(page);
2943                 VM_BUG_ON(!PageTransHuge(page));
2944         }
2945         /*
2946          * Check if our page_cgroup is valid
2947          */
2948         pc = lookup_page_cgroup(page);
2949         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
2950                 return NULL;
2951
2952         lock_page_cgroup(pc);
2953
2954         memcg = pc->mem_cgroup;
2955
2956         if (!PageCgroupUsed(pc))
2957                 goto unlock_out;
2958
2959         anon = PageAnon(page);
2960
2961         switch (ctype) {
2962         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED:
2963                 anon = true;
2964                 /* fallthrough */
2965         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
2966                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
2967                 if (page_mapped(page) || PageCgroupMigration(pc))
2968                         goto unlock_out;
2969                 break;
2970         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
2971                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
2972                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
2973                                 goto unlock_out;
2974                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
2975                                 goto unlock_out;
2976                 break;
2977         default:
2978                 break;
2979         }
2980
2981         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, anon, -nr_pages);
2982
2983         ClearPageCgroupUsed(pc);
2984         /*
2985          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
2986          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
2987          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
2988          * special functions.
2989          */
2990
2991         unlock_page_cgroup(pc);
2992         /*
2993          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
2994          * will never be freed.
2995          */
2996         memcg_check_events(memcg, page);
2997         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
2998                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
2999                 mem_cgroup_get(memcg);
3000         }
3001         if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
3002                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
3003
3004         return memcg;
3005
3006 unlock_out:
3007         unlock_page_cgroup(pc);
3008         return NULL;
3009 }
3010
3011 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
3012 {
3013         /* early check. */
3014         if (page_mapped(page))
3015                 return;
3016         VM_BUG_ON(page->mapping && !PageAnon(page));
3017         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED);
3018 }
3019
3020 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
3021 {
3022         VM_BUG_ON(page_mapped(page));
3023         VM_BUG_ON(page->mapping);
3024         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE);
3025 }
3026
3027 /*
3028  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
3029  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
3030  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
3031  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
3032  * This may be called prural(2) times in a context,
3033  */
3034
3035 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
3036 {
3037         current->memcg_batch.do_batch++;
3038         /* We can do nest. */
3039         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
3040                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
3041                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
3042                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
3043         }
3044 }
3045
3046 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
3047 {
3048         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
3049
3050         if (!batch->do_batch)
3051                 return;
3052
3053         batch->do_batch--;
3054         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
3055                 return;
3056
3057         if (!batch->memcg)
3058                 return;
3059         /*
3060          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
3061          * bacause we hide charges behind us.
3062          */
3063         if (batch->nr_pages)
3064                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
3065                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
3066         if (batch->memsw_nr_pages)
3067                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
3068                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
3069         memcg_oom_recover(batch->memcg);
3070         /* forget this pointer (for sanity check) */
3071         batch->memcg = NULL;
3072 }
3073
3074 #ifdef CONFIG_SWAP
3075 /*
3076  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
3077  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
3078  */
3079 void
3080 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
3081 {
3082         struct mem_cgroup *memcg;
3083         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
3084
3085         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
3086                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
3087
3088         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype);
3089
3090         /*
3091          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
3092          * mem_cgroup_get() was called in uncharge().
3093          */
3094         if (do_swap_account && swapout && memcg)
3095                 swap_cgroup_record(ent, css_id(&memcg->css));
3096 }
3097 #endif
3098
3099 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
3100 /*
3101  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
3102  * uncharge "memsw" account.
3103  */
3104 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
3105 {
3106         struct mem_cgroup *memcg;
3107         unsigned short id;
3108
3109         if (!do_swap_account)
3110                 return;
3111
3112         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
3113         rcu_read_lock();
3114         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
3115         if (memcg) {
3116                 /*
3117                  * We uncharge this because swap is freed.
3118                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
3119                  */
3120                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
3121                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
3122                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
3123                 mem_cgroup_put(memcg);
3124         }
3125         rcu_read_unlock();
3126 }
3127
3128 /**
3129  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
3130  * @entry: swap entry to be moved
3131  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
3132  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
3133  * @need_fixup: whether we should fixup res_counters and refcounts.
3134  *
3135  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
3136  * as the mem_cgroup's id of @from.
3137  *
3138  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
3139  *
3140  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
3141  * both res and memsw, and called css_get().
3142  */
3143 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3144                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to, bool need_fixup)
3145 {
3146         unsigned short old_id, new_id;
3147
3148         old_id = css_id(&from->css);
3149         new_id = css_id(&to->css);
3150
3151         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
3152                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
3153                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
3154                 /*
3155                  * This function is only called from task migration context now.
3156                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
3157                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
3158                  * improvement. But we cannot postpone mem_cgroup_get(to)
3159                  * because if the process that has been moved to @to does
3160                  * swap-in, the refcount of @to might be decreased to 0.
3161                  */
3162                 mem_cgroup_get(to);
3163                 if (need_fixup) {
3164                         if (!mem_cgroup_is_root(from))
3165                                 res_counter_uncharge(&from->memsw, PAGE_SIZE);
3166                         mem_cgroup_put(from);
3167                         /*
3168                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
3169                          * uncharge to->res.
3170                          */
3171                         if (!mem_cgroup_is_root(to))
3172                                 res_counter_uncharge(&to->res, PAGE_SIZE);
3173                 }
3174                 return 0;
3175         }
3176         return -EINVAL;
3177 }
3178 #else
3179 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
3180                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to, bool need_fixup)
3181 {
3182         return -EINVAL;
3183 }
3184 #endif
3185
3186 /*
3187  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
3188  * page belongs to.
3189  */
3190 int mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page,
3191         struct page *newpage, struct mem_cgroup **memcgp, gfp_t gfp_mask)
3192 {
3193         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3194         struct page_cgroup *pc;
3195         enum charge_type ctype;
3196         int ret = 0;
3197
3198         *memcgp = NULL;
3199
3200         VM_BUG_ON(PageTransHuge(page));
3201         if (mem_cgroup_disabled())
3202                 return 0;
3203
3204         pc = lookup_page_cgroup(page);
3205         lock_page_cgroup(pc);
3206         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3207                 memcg = pc->mem_cgroup;
3208                 css_get(&memcg->css);
3209                 /*
3210                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
3211                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
3212                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
3213                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
3214                  * until end_migration() is called
3215                  *
3216                  * Corner Case Thinking
3217                  * A)
3218                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
3219                  * while migration was ongoing.
3220                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
3221                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
3222                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
3223                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
3224                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
3225                  *
3226                  * B)
3227                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
3228                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
3229                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
3230                  * without charging it again.
3231                  *
3232                  * C)
3233                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
3234                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
3235                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
3236                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
3237                  */
3238                 if (PageAnon(page))
3239                         SetPageCgroupMigration(pc);
3240         }
3241         unlock_page_cgroup(pc);
3242         /*
3243          * If the page is not charged at this point,
3244          * we return here.
3245          */
3246         if (!memcg)
3247                 return 0;
3248
3249         *memcgp = memcg;
3250         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp_mask, 1, memcgp, false);
3251         css_put(&memcg->css);/* drop extra refcnt */
3252         if (ret) {
3253                 if (PageAnon(page)) {
3254                         lock_page_cgroup(pc);
3255                         ClearPageCgroupMigration(pc);
3256                         unlock_page_cgroup(pc);
3257                         /*
3258                          * The old page may be fully unmapped while we kept it.
3259                          */
3260                         mem_cgroup_uncharge_page(page);
3261                 }
3262                 /* we'll need to revisit this error code (we have -EINTR) */
3263                 return -ENOMEM;
3264         }
3265         /*
3266          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
3267          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
3268          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
3269          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
3270          */
3271         pc = lookup_page_cgroup(newpage);
3272         if (PageAnon(page))
3273                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED;
3274         else if (page_is_file_cache(page))
3275                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3276         else
3277                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM;
3278         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, pc, ctype, false);
3279         return ret;
3280 }
3281
3282 /* remove redundant charge if migration failed*/
3283 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
3284         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
3285 {
3286         struct page *used, *unused;
3287         struct page_cgroup *pc;
3288         bool anon;
3289
3290         if (!memcg)
3291                 return;
3292         /* blocks rmdir() */
3293         cgroup_exclude_rmdir(&memcg->css);
3294         if (!migration_ok) {
3295                 used = oldpage;
3296                 unused = newpage;
3297         } else {
3298                 used = newpage;
3299                 unused = oldpage;
3300         }
3301         /*
3302          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
3303          * of the page goes down to zero, temporarly.
3304          * Clear the flag and check the page should be charged.
3305          */
3306         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3307         lock_page_cgroup(pc);
3308         ClearPageCgroupMigration(pc);
3309         unlock_page_cgroup(pc);
3310         anon = PageAnon(used);
3311         __mem_cgroup_uncharge_common(unused,
3312                 anon ? MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_MAPPED
3313                      : MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE);
3314
3315         /*
3316          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
3317          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
3318          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
3319          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
3320          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
3321          * check. (see prepare_charge() also)
3322          */
3323         if (anon)
3324                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
3325         /*
3326          * At migration, we may charge account against cgroup which has no
3327          * tasks.
3328          * So, rmdir()->pre_destroy() can be called while we do this charge.
3329          * In that case, we need to call pre_destroy() again. check it here.
3330          */
3331         cgroup_release_and_wakeup_rmdir(&memcg->css);
3332 }
3333
3334 /*
3335  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
3336  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
3337  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
3338  */
3339 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
3340                                   struct page *newpage)
3341 {
3342         struct mem_cgroup *memcg;
3343         struct page_cgroup *pc;
3344         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
3345
3346         if (mem_cgroup_disabled())
3347                 return;
3348
3349         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
3350         /* fix accounting on old pages */
3351         lock_page_cgroup(pc);
3352         memcg = pc->mem_cgroup;
3353         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, false, -1);
3354         ClearPageCgroupUsed(pc);
3355         unlock_page_cgroup(pc);
3356
3357         if (PageSwapBacked(oldpage))
3358                 type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SHMEM;
3359
3360         /*
3361          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
3362          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
3363          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
3364          */
3365         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, pc, type, true);
3366 }
3367
3368 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
3369 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
3370 {
3371         struct page_cgroup *pc;
3372
3373         pc = lookup_page_cgroup(page);
3374         /*
3375          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
3376          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
3377          * or when mem_cgroup_disabled().
3378          */
3379         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
3380                 return pc;
3381         return NULL;
3382 }
3383
3384 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
3385 {
3386         if (mem_cgroup_disabled())
3387                 return false;
3388
3389         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
3390 }
3391
3392 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
3393 {
3394         struct page_cgroup *pc;
3395
3396         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
3397         if (pc) {
3398                 printk(KERN_ALERT "pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
3399                        pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
3400         }
3401 }
3402 #endif
3403
3404 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
3405
3406 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3407                                 unsigned long long val)
3408 {
3409         int retry_count;
3410         u64 memswlimit, memlimit;
3411         int ret = 0;
3412         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3413         u64 curusage, oldusage;
3414         int enlarge;
3415
3416         /*
3417          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
3418          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
3419          * of # of children which we should visit in this loop.
3420          */
3421         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
3422
3423         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3424
3425         enlarge = 0;
3426         while (retry_count) {
3427                 if (signal_pending(current)) {
3428                         ret = -EINTR;
3429                         break;
3430                 }
3431                 /*
3432                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3433                  * open coded manner. You see what this really does.
3434                  * We have to guarantee memcg->res.limit < memcg->memsw.limit.
3435                  */
3436                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3437                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3438                 if (memswlimit < val) {
3439                         ret = -EINVAL;
3440                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3441                         break;
3442                 }
3443
3444                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3445                 if (memlimit < val)
3446                         enlarge = 1;
3447
3448                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
3449                 if (!ret) {
3450                         if (memswlimit == val)
3451                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3452                         else
3453                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3454                 }
3455                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3456
3457                 if (!ret)
3458                         break;
3459
3460                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3461                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3462                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3463                 /* Usage is reduced ? */
3464                 if (curusage >= oldusage)
3465                         retry_count--;
3466                 else
3467                         oldusage = curusage;
3468         }
3469         if (!ret && enlarge)
3470                 memcg_oom_recover(memcg);
3471
3472         return ret;
3473 }
3474
3475 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3476                                         unsigned long long val)
3477 {
3478         int retry_count;
3479         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
3480         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
3481         int ret = -EBUSY;
3482         int enlarge = 0;
3483
3484         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
3485         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3486         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3487         while (retry_count) {
3488                 if (signal_pending(current)) {
3489                         ret = -EINTR;
3490                         break;
3491                 }
3492                 /*
3493                  * Rather than hide all in some function, I do this in
3494                  * open coded manner. You see what this really does.
3495                  * We have to guarantee memcg->res.limit < memcg->memsw.limit.
3496                  */
3497                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
3498                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3499                 if (memlimit > val) {
3500                         ret = -EINVAL;
3501                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3502                         break;
3503                 }
3504                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3505                 if (memswlimit < val)
3506                         enlarge = 1;
3507                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
3508                 if (!ret) {
3509                         if (memlimit == val)
3510                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
3511                         else
3512                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
3513                 }
3514                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
3515
3516                 if (!ret)
3517                         break;
3518
3519                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
3520                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
3521                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
3522                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3523                 /* Usage is reduced ? */
3524                 if (curusage >= oldusage)
3525                         retry_count--;
3526                 else
3527                         oldusage = curusage;
3528         }
3529         if (!ret && enlarge)
3530                 memcg_oom_recover(memcg);
3531         return ret;
3532 }
3533
3534 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
3535                                             gfp_t gfp_mask,
3536                                             unsigned long *total_scanned)
3537 {
3538         unsigned long nr_reclaimed = 0;
3539         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
3540         unsigned long reclaimed;
3541         int loop = 0;
3542         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
3543         unsigned long long excess;
3544         unsigned long nr_scanned;
3545
3546         if (order > 0)
3547                 return 0;
3548
3549         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
3550         /*
3551          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
3552          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
3553          * pressure
3554          */
3555         do {
3556                 if (next_mz)
3557                         mz = next_mz;
3558                 else
3559                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3560                 if (!mz)
3561                         break;
3562
3563                 nr_scanned = 0;
3564                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
3565                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
3566                 nr_reclaimed += reclaimed;
3567                 *total_scanned += nr_scanned;
3568                 spin_lock(&mctz->lock);
3569
3570                 /*
3571                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
3572                  * it is time to move on to the next cgroup
3573                  */
3574                 next_mz = NULL;
3575                 if (!reclaimed) {
3576                         do {
3577                                 /*
3578                                  * Loop until we find yet another one.
3579                                  *
3580                                  * By the time we get the soft_limit lock
3581                                  * again, someone might have aded the
3582                                  * group back on the RB tree. Iterate to
3583                                  * make sure we get a different mem.
3584                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
3585                                  * NULL if no other cgroup is present on
3586                                  * the tree
3587                                  */
3588                                 next_mz =
3589                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
3590                                 if (next_mz == mz)
3591                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
3592                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
3593                                         break;
3594                         } while (1);
3595                 }
3596                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
3597                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
3598                 /*
3599                  * One school of thought says that we should not add
3600                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
3601                  * But our reclaim could return 0, simply because due
3602                  * to priority we are exposing a smaller subset of
3603                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
3604                  * term TODO.
3605                  */
3606                 /* If excess == 0, no tree ops */
3607                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->memcg, mz, mctz, excess);
3608                 spin_unlock(&mctz->lock);
3609                 css_put(&mz->memcg->css);
3610                 loop++;
3611                 /*
3612                  * Could not reclaim anything and there are no more
3613                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
3614                  * reclaiming anything.
3615                  */
3616                 if (!nr_reclaimed &&
3617                         (next_mz == NULL ||
3618                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
3619                         break;
3620         } while (!nr_reclaimed);
3621         if (next_mz)
3622                 css_put(&next_mz->memcg->css);
3623         return nr_reclaimed;
3624 }
3625
3626 /*
3627  * This routine traverse page_cgroup in given list and drop them all.
3628  * *And* this routine doesn't reclaim page itself, just removes page_cgroup.
3629  */
3630 static int mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
3631                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
3632 {
3633         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
3634         unsigned long flags, loop;
3635         struct list_head *list;
3636         struct page *busy;
3637         struct zone *zone;
3638         int ret = 0;
3639
3640         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
3641         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zid);
3642         list = &mz->lruvec.lists[lru];
3643
3644         loop = mz->lru_size[lru];
3645         /* give some margin against EBUSY etc...*/
3646         loop += 256;
3647         busy = NULL;
3648         while (loop--) {
3649                 struct page_cgroup *pc;
3650                 struct page *page;
3651
3652                 ret = 0;
3653                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3654                 if (list_empty(list)) {
3655                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3656                         break;
3657                 }
3658                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
3659                 if (busy == page) {
3660                         list_move(&page->lru, list);
3661                         busy = NULL;
3662                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3663                         continue;
3664                 }
3665                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3666
3667                 pc = lookup_page_cgroup(page);
3668
3669                 ret = mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg, GFP_KERNEL);
3670                 if (ret == -ENOMEM || ret == -EINTR)
3671                         break;
3672
3673                 if (ret == -EBUSY || ret == -EINVAL) {
3674                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
3675                         busy = page;
3676                         cond_resched();
3677                 } else
3678                         busy = NULL;
3679         }
3680
3681         if (!ret && !list_empty(list))
3682                 return -EBUSY;
3683         return ret;
3684 }
3685
3686 /*
3687  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task.
3688  * This enables deleting this mem_cgroup.
3689  */
3690 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg, bool free_all)
3691 {
3692         int ret;
3693         int node, zid, shrink;
3694         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
3695         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
3696
3697         css_get(&memcg->css);
3698
3699         shrink = 0;
3700         /* should free all ? */
3701         if (free_all)
3702                 goto try_to_free;
3703 move_account:
3704         do {
3705                 ret = -EBUSY;
3706                 if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
3707                         goto out;
3708                 ret = -EINTR;
3709                 if (signal_pending(current))
3710                         goto out;
3711                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
3712                 lru_add_drain_all();
3713                 drain_all_stock_sync(memcg);
3714                 ret = 0;
3715                 mem_cgroup_start_move(memcg);
3716                 for_each_node_state(node, N_HIGH_MEMORY) {
3717                         for (zid = 0; !ret && zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
3718                                 enum lru_list lru;
3719                                 for_each_lru(lru) {
3720                                         ret = mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
3721                                                         node, zid, lru);
3722                                         if (ret)
3723                                                 break;
3724                                 }
3725                         }
3726                         if (ret)
3727                                 break;
3728                 }
3729                 mem_cgroup_end_move(memcg);
3730                 memcg_oom_recover(memcg);
3731                 /* it seems parent cgroup doesn't have enough mem */
3732                 if (ret == -ENOMEM)
3733                         goto try_to_free;
3734                 cond_resched();
3735         /* "ret" should also be checked to ensure all lists are empty. */
3736         } while (memcg->res.usage > 0 || ret);
3737 out:
3738         css_put(&memcg->css);
3739         return ret;
3740
3741 try_to_free:
3742         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
3743         if (cgroup_task_count(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children) || shrink) {
3744                 ret = -EBUSY;
3745                 goto out;
3746         }
3747         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
3748         lru_add_drain_all();
3749         /* try to free all pages in this cgroup */
3750         shrink = 1;
3751         while (nr_retries && memcg->res.usage > 0) {
3752                 int progress;
3753
3754                 if (signal_pending(current)) {
3755                         ret = -EINTR;
3756                         goto out;
3757                 }
3758                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
3759                                                 false);
3760                 if (!progress) {
3761                         nr_retries--;
3762                         /* maybe some writeback is necessary */
3763                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
3764                 }
3765
3766         }
3767         lru_add_drain();
3768         /* try move_account...there may be some *locked* pages. */
3769         goto move_account;
3770 }
3771
3772 int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup *cont, unsigned int event)
3773 {
3774         return mem_cgroup_force_empty(mem_cgroup_from_cont(cont), true);
3775 }
3776
3777
3778 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
3779 {
3780         return mem_cgroup_from_cont(cont)->use_hierarchy;
3781 }
3782
3783 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3784                                         u64 val)
3785 {
3786         int retval = 0;
3787         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3788         struct cgroup *parent = cont->parent;
3789         struct mem_cgroup *parent_memcg = NULL;
3790
3791         if (parent)
3792                 parent_memcg = mem_cgroup_from_cont(parent);
3793
3794         cgroup_lock();
3795         /*
3796          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
3797          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
3798          * occur, provided the current cgroup has no children.
3799          *
3800          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
3801          * set if there are no children.
3802          */
3803         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
3804                                 (val == 1 || val == 0)) {
3805                 if (list_empty(&cont->children))
3806                         memcg->use_hierarchy = val;
3807                 else
3808                         retval = -EBUSY;
3809         } else
3810                 retval = -EINVAL;
3811         cgroup_unlock();
3812
3813         return retval;
3814 }
3815
3816
3817 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
3818                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
3819 {
3820         struct mem_cgroup *iter;
3821         long val = 0;
3822
3823         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
3824         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
3825                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
3826
3827         if (val < 0) /* race ? */
3828                 val = 0;
3829         return val;
3830 }
3831
3832 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
3833 {
3834         u64 val;
3835
3836         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
3837                 if (!swap)
3838                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
3839                 else
3840                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
3841         }
3842
3843         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
3844         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
3845
3846         if (swap)
3847                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT);
3848
3849         return val << PAGE_SHIFT;
3850 }
3851
3852 static u64 mem_cgroup_read(struct cgroup *cont, struct cftype *cft)
3853 {
3854         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3855         u64 val;
3856         int type, name;
3857
3858         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3859         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3860         switch (type) {
3861         case _MEM:
3862                 if (name == RES_USAGE)
3863                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
3864                 else
3865                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
3866                 break;
3867         case _MEMSWAP:
3868                 if (name == RES_USAGE)
3869                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
3870                 else
3871                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
3872                 break;
3873         default:
3874                 BUG();
3875                 break;
3876         }
3877         return val;
3878 }
3879 /*
3880  * The user of this function is...
3881  * RES_LIMIT.
3882  */
3883 static int mem_cgroup_write(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
3884                             const char *buffer)
3885 {
3886         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3887         int type, name;
3888         unsigned long long val;
3889         int ret;
3890
3891         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
3892         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
3893         switch (name) {
3894         case RES_LIMIT:
3895                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
3896                         ret = -EINVAL;
3897                         break;
3898                 }
3899                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
3900                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3901                 if (ret)
3902                         break;
3903                 if (type == _MEM)
3904                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
3905                 else
3906                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
3907                 break;
3908         case RES_SOFT_LIMIT:
3909                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
3910                 if (ret)
3911                         break;
3912                 /*
3913                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
3914                  * of semantics, for now, we support soft limits for
3915                  * control without swap
3916                  */
3917                 if (type == _MEM)
3918                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
3919                 else
3920                         ret = -EINVAL;
3921                 break;
3922         default:
3923                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
3924                 break;
3925         }
3926         return ret;
3927 }
3928
3929 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
3930                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
3931 {
3932         struct cgroup *cgroup;
3933         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
3934
3935         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3936         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3937         cgroup = memcg->css.cgroup;
3938         if (!memcg->use_hierarchy)
3939                 goto out;
3940
3941         while (cgroup->parent) {
3942                 cgroup = cgroup->parent;
3943                 memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
3944                 if (!memcg->use_hierarchy)
3945                         break;
3946                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
3947                 min_limit = min(min_limit, tmp);
3948                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
3949                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
3950         }
3951 out:
3952         *mem_limit = min_limit;
3953         *memsw_limit = min_memsw_limit;
3954 }
3955
3956 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup *cont, unsigned int event)
3957 {
3958         struct mem_cgroup *memcg;
3959         int type, name;
3960
3961         memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
3962         type = MEMFILE_TYPE(event);
3963         name = MEMFILE_ATTR(event);
3964         switch (name) {
3965         case RES_MAX_USAGE:
3966                 if (type == _MEM)
3967                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
3968                 else
3969                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
3970                 break;
3971         case RES_FAILCNT:
3972                 if (type == _MEM)
3973                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
3974                 else
3975                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
3976                 break;
3977         }
3978
3979         return 0;
3980 }
3981
3982 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup *cgrp,
3983                                         struct cftype *cft)
3984 {
3985         return mem_cgroup_from_cont(cgrp)->move_charge_at_immigrate;
3986 }
3987
3988 #ifdef CONFIG_MMU
3989 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
3990                                         struct cftype *cft, u64 val)
3991 {
3992         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
3993
3994         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
3995                 return -EINVAL;
3996         /*
3997          * We check this value several times in both in can_attach() and
3998          * attach(), so we need cgroup lock to prevent this value from being
3999          * inconsistent.
4000          */
4001         cgroup_lock();
4002         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
4003         cgroup_unlock();
4004
4005         return 0;
4006 }
4007 #else
4008 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup *cgrp,
4009                                         struct cftype *cft, u64 val)
4010 {
4011         return -ENOSYS;
4012 }
4013 #endif
4014
4015
4016 /* For read statistics */
4017 enum {
4018         MCS_CACHE,
4019         MCS_RSS,
4020         MCS_FILE_MAPPED,
4021         MCS_PGPGIN,
4022         MCS_PGPGOUT,
4023         MCS_SWAP,
4024         MCS_PGFAULT,
4025         MCS_PGMAJFAULT,
4026         MCS_INACTIVE_ANON,
4027         MCS_ACTIVE_ANON,
4028         MCS_INACTIVE_FILE,
4029         MCS_ACTIVE_FILE,
4030         MCS_UNEVICTABLE,
4031         NR_MCS_STAT,
4032 };
4033
4034 struct mcs_total_stat {
4035         s64 stat[NR_MCS_STAT];
4036 };
4037
4038 struct {
4039         char *local_name;
4040         char *total_name;
4041 } memcg_stat_strings[NR_MCS_STAT] = {
4042         {"cache", "total_cache"},
4043         {"rss", "total_rss"},
4044         {"mapped_file", "total_mapped_file"},
4045         {"pgpgin", "total_pgpgin"},
4046         {"pgpgout", "total_pgpgout"},
4047         {"swap", "total_swap"},
4048         {"pgfault", "total_pgfault"},
4049         {"pgmajfault", "total_pgmajfault"},
4050         {"inactive_anon", "total_inactive_anon"},
4051         {"active_anon", "total_active_anon"},
4052         {"inactive_file", "total_inactive_file"},
4053         {"active_file", "total_active_file"},
4054         {"unevictable", "total_unevictable"}
4055 };
4056
4057
4058 static void
4059 mem_cgroup_get_local_stat(struct mem_cgroup *memcg, struct mcs_total_stat *s)
4060 {
4061         s64 val;
4062
4063         /* per cpu stat */
4064         val = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
4065         s->stat[MCS_CACHE] += val * PAGE_SIZE;
4066         val = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
4067         s->stat[MCS_RSS] += val * PAGE_SIZE;
4068         val = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED);
4069         s->stat[MCS_FILE_MAPPED] += val * PAGE_SIZE;
4070         val = mem_cgroup_read_events(memcg, MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN);
4071         s->stat[MCS_PGPGIN] += val;
4072         val = mem_cgroup_read_events(memcg, MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT);
4073         s->stat[MCS_PGPGOUT] += val;
4074         if (do_swap_account) {
4075                 val = mem_cgroup_read_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAPOUT);
4076                 s->stat[MCS_SWAP] += val * PAGE_SIZE;
4077         }
4078         val = mem_cgroup_read_events(memcg, MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT);
4079         s->stat[MCS_PGFAULT] += val;
4080         val = mem_cgroup_read_events(memcg, MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT);
4081         s->stat[MCS_PGMAJFAULT] += val;
4082
4083         /* per zone stat */
4084         val = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_INACTIVE_ANON));
4085         s->stat[MCS_INACTIVE_ANON] += val * PAGE_SIZE;
4086         val = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_ACTIVE_ANON));
4087         s->stat[MCS_ACTIVE_ANON] += val * PAGE_SIZE;
4088         val = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_INACTIVE_FILE));
4089         s->stat[MCS_INACTIVE_FILE] += val * PAGE_SIZE;
4090         val = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_ACTIVE_FILE));
4091         s->stat[MCS_ACTIVE_FILE] += val * PAGE_SIZE;
4092         val = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4093         s->stat[MCS_UNEVICTABLE] += val * PAGE_SIZE;
4094 }
4095
4096 static void
4097 mem_cgroup_get_total_stat(struct mem_cgroup *memcg, struct mcs_total_stat *s)
4098 {
4099         struct mem_cgroup *iter;
4100
4101         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4102                 mem_cgroup_get_local_stat(iter, s);
4103 }
4104
4105 #ifdef CONFIG_NUMA
4106 static int mem_control_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *arg)
4107 {
4108         int nid;
4109         unsigned long total_nr, file_nr, anon_nr, unevictable_nr;
4110         unsigned long node_nr;
4111         struct cgroup *cont = m->private;
4112         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4113
4114         total_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL);
4115         seq_printf(m, "total=%lu", total_nr);
4116         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4117                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL);
4118                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4119         }
4120         seq_putc(m, '\n');
4121
4122         file_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL_FILE);
4123         seq_printf(m, "file=%lu", file_nr);
4124         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4125                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4126                                 LRU_ALL_FILE);
4127                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4128         }
4129         seq_putc(m, '\n');
4130
4131         anon_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, LRU_ALL_ANON);
4132         seq_printf(m, "anon=%lu", anon_nr);
4133         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4134                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4135                                 LRU_ALL_ANON);
4136                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4137         }
4138         seq_putc(m, '\n');
4139
4140         unevictable_nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4141         seq_printf(m, "unevictable=%lu", unevictable_nr);
4142         for_each_node_state(nid, N_HIGH_MEMORY) {
4143                 node_nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
4144                                 BIT(LRU_UNEVICTABLE));
4145                 seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, node_nr);
4146         }
4147         seq_putc(m, '\n');
4148         return 0;
4149 }
4150 #endif /* CONFIG_NUMA */
4151
4152 static int mem_control_stat_show(struct cgroup *cont, struct cftype *cft,
4153                                  struct cgroup_map_cb *cb)
4154 {
4155         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
4156         struct mcs_total_stat mystat;
4157         int i;
4158
4159         memset(&mystat, 0, sizeof(mystat));
4160         mem_cgroup_get_local_stat(memcg, &mystat);
4161
4162
4163         for (i = 0; i < NR_MCS_STAT; i++) {
4164                 if (i == MCS_SWAP && !do_swap_account)
4165                         continue;
4166                 cb->fill(cb, memcg_stat_strings[i].local_name, mystat.stat[i]);
4167         }
4168
4169         /* Hierarchical information */
4170         {
4171                 unsigned long long limit, memsw_limit;
4172                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
4173                 cb->fill(cb, "hierarchical_memory_limit", limit);
4174                 if (do_swap_account)
4175                         cb->fill(cb, "hierarchical_memsw_limit", memsw_limit);
4176         }
4177
4178         memset(&mystat, 0, sizeof(mystat));
4179         mem_cgroup_get_total_stat(memcg, &mystat);
4180         for (i = 0; i < NR_MCS_STAT; i++) {
4181                 if (i == MCS_SWAP && !do_swap_account)
4182                         continue;
4183                 cb->fill(cb, memcg_stat_strings[i].total_name, mystat.stat[i]);
4184         }
4185
4186 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4187         {
4188                 int nid, zid;
4189                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4190                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
4191                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
4192
4193                 for_each_online_node(nid)
4194                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4195                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
4196
4197                                 recent_rotated[0] +=
4198                                         mz->reclaim_stat.recent_rotated[0];
4199                                 recent_rotated[1] +=
4200                                         mz->reclaim_stat.recent_rotated[1];
4201                                 recent_scanned[0] +=
4202                                         mz->reclaim_stat.recent_scanned[0];
4203                                 recent_scanned[1] +=
4204                                         mz->reclaim_stat.recent_scanned[1];
4205                         }
4206                 cb->fill(cb, "recent_rotated_anon", recent_rotated[0]);
4207                 cb->fill(cb, "recent_rotated_file", recent_rotated[1]);
4208                 cb->fill(cb, "recent_scanned_anon", recent_scanned[0]);
4209                 cb->fill(cb, "recent_scanned_file", recent_scanned[1]);
4210         }
4211 #endif
4212
4213         return 0;
4214 }
4215
4216 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
4217 {
4218         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4219
4220         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
4221 }
4222
4223 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
4224                                        u64 val)
4225 {
4226         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4227         struct mem_cgroup *parent;
4228
4229         if (val > 100)
4230                 return -EINVAL;
4231
4232         if (cgrp->parent == NULL)
4233                 return -EINVAL;
4234
4235         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4236
4237         cgroup_lock();
4238
4239         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
4240         if ((parent->use_hierarchy) ||
4241             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4242                 cgroup_unlock();
4243                 return -EINVAL;
4244         }
4245
4246         memcg->swappiness = val;
4247
4248         cgroup_unlock();
4249
4250         return 0;
4251 }
4252
4253 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
4254 {
4255         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
4256         u64 usage;
4257         int i;
4258
4259         rcu_read_lock();
4260         if (!swap)
4261                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
4262         else
4263                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
4264
4265         if (!t)
4266                 goto unlock;
4267
4268         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
4269
4270         /*
4271          * current_threshold points to threshold just below usage.
4272          * If it's not true, a threshold was crossed after last
4273          * call of __mem_cgroup_threshold().
4274          */
4275         i = t->current_threshold;
4276
4277         /*
4278          * Iterate backward over array of thresholds starting from
4279          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
4280          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
4281          * only one element of the array here.
4282          */
4283         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
4284                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4285
4286         /* i = current_threshold + 1 */
4287         i++;
4288
4289         /*
4290          * Iterate forward over array of thresholds starting from
4291          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
4292          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
4293          * only one element of the array here.
4294          */
4295         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
4296                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
4297
4298         /* Update current_threshold */
4299         t->current_threshold = i - 1;
4300 unlock:
4301         rcu_read_unlock();
4302 }
4303
4304 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
4305 {
4306         while (memcg) {
4307                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
4308                 if (do_swap_account)
4309                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
4310
4311                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
4312         }
4313 }
4314
4315 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
4316 {
4317         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
4318         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
4319
4320         return _a->threshold - _b->threshold;
4321 }
4322
4323 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
4324 {
4325         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
4326
4327         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
4328                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
4329         return 0;
4330 }
4331
4332 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
4333 {
4334         struct mem_cgroup *iter;
4335
4336         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
4337                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
4338 }
4339
4340 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct cgroup *cgrp,
4341         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4342 {
4343         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4344         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4345         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4346         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4347         u64 threshold, usage;
4348         int i, size, ret;
4349
4350         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
4351         if (ret)
4352                 return ret;
4353
4354         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4355
4356         if (type == _MEM)
4357                 thresholds = &memcg->thresholds;
4358         else if (type == _MEMSWAP)
4359                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4360         else
4361                 BUG();
4362
4363         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4364
4365         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
4366         if (thresholds->primary)
4367                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4368
4369         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
4370
4371         /* Allocate memory for new array of thresholds */
4372         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4373                         GFP_KERNEL);
4374         if (!new) {
4375                 ret = -ENOMEM;
4376                 goto unlock;
4377         }
4378         new->size = size;
4379
4380         /* Copy thresholds (if any) to new array */
4381         if (thresholds->primary) {
4382                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
4383                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
4384         }
4385
4386         /* Add new threshold */
4387         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
4388         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
4389
4390         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
4391         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
4392                         compare_thresholds, NULL);
4393
4394         /* Find current threshold */
4395         new->current_threshold = -1;
4396         for (i = 0; i < size; i++) {
4397                 if (new->entries[i].threshold < usage) {
4398                         /*
4399                          * new->current_threshold will not be used until
4400                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4401                          * it here.
4402                          */
4403                         ++new->current_threshold;
4404                 }
4405         }
4406
4407         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
4408         kfree(thresholds->spare);
4409         thresholds->spare = thresholds->primary;
4410
4411         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4412
4413         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4414         synchronize_rcu();
4415
4416 unlock:
4417         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4418
4419         return ret;
4420 }
4421
4422 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4423         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4424 {
4425         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4426         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
4427         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
4428         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4429         u64 usage;
4430         int i, j, size;
4431
4432         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
4433         if (type == _MEM)
4434                 thresholds = &memcg->thresholds;
4435         else if (type == _MEMSWAP)
4436                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
4437         else
4438                 BUG();
4439
4440         /*
4441          * Something went wrong if we trying to unregister a threshold
4442          * if we don't have thresholds
4443          */
4444         BUG_ON(!thresholds);
4445
4446         if (!thresholds->primary)
4447                 goto unlock;
4448
4449         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
4450
4451         /* Check if a threshold crossed before removing */
4452         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
4453
4454         /* Calculate new number of threshold */
4455         size = 0;
4456         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4457                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
4458                         size++;
4459         }
4460
4461         new = thresholds->spare;
4462
4463         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
4464         if (!size) {
4465                 kfree(new);
4466                 new = NULL;
4467                 goto swap_buffers;
4468         }
4469
4470         new->size = size;
4471
4472         /* Copy thresholds and find current threshold */
4473         new->current_threshold = -1;
4474         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
4475                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
4476                         continue;
4477
4478                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
4479                 if (new->entries[j].threshold < usage) {
4480                         /*
4481                          * new->current_threshold will not be used
4482                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
4483                          * it here.
4484                          */
4485                         ++new->current_threshold;
4486                 }
4487                 j++;
4488         }
4489
4490 swap_buffers:
4491         /* Swap primary and spare array */
4492         thresholds->spare = thresholds->primary;
4493         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
4494
4495         /* To be sure that nobody uses thresholds */
4496         synchronize_rcu();
4497 unlock:
4498         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
4499 }
4500
4501 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct cgroup *cgrp,
4502         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
4503 {
4504         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4505         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
4506         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4507
4508         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4509         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
4510         if (!event)
4511                 return -ENOMEM;
4512
4513         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4514
4515         event->eventfd = eventfd;
4516         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
4517
4518         /* already in OOM ? */
4519         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4520                 eventfd_signal(eventfd, 1);
4521         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4522
4523         return 0;
4524 }
4525
4526 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct cgroup *cgrp,
4527         struct cftype *cft, struct eventfd_ctx *eventfd)
4528 {
4529         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4530         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
4531         int type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
4532
4533         BUG_ON(type != _OOM_TYPE);
4534
4535         spin_lock(&memcg_oom_lock);
4536
4537         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
4538                 if (ev->eventfd == eventfd) {
4539                         list_del(&ev->list);
4540                         kfree(ev);
4541                 }
4542         }
4543
4544         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
4545 }
4546
4547 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct cgroup *cgrp,
4548         struct cftype *cft,  struct cgroup_map_cb *cb)
4549 {
4550         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4551
4552         cb->fill(cb, "oom_kill_disable", memcg->oom_kill_disable);
4553
4554         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
4555                 cb->fill(cb, "under_oom", 1);
4556         else
4557                 cb->fill(cb, "under_oom", 0);
4558         return 0;
4559 }
4560
4561 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup *cgrp,
4562         struct cftype *cft, u64 val)
4563 {
4564         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgrp);
4565         struct mem_cgroup *parent;
4566
4567         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
4568         if (!cgrp->parent || !((val == 0) || (val == 1)))
4569                 return -EINVAL;
4570
4571         parent = mem_cgroup_from_cont(cgrp->parent);
4572
4573         cgroup_lock();
4574         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
4575         if ((parent->use_hierarchy) ||
4576             (memcg->use_hierarchy && !list_empty(&cgrp->children))) {
4577                 cgroup_unlock();
4578                 return -EINVAL;
4579         }
4580         memcg->oom_kill_disable = val;
4581         if (!val)
4582                 memcg_oom_recover(memcg);
4583         cgroup_unlock();
4584         return 0;
4585 }
4586
4587 #ifdef CONFIG_NUMA
4588 static const struct file_operations mem_control_numa_stat_file_operations = {
4589         .read = seq_read,
4590         .llseek = seq_lseek,
4591         .release = single_release,
4592 };
4593
4594 static int mem_control_numa_stat_open(struct inode *unused, struct file *file)
4595 {
4596         struct cgroup *cont = file->f_dentry->d_parent->d_fsdata;
4597
4598         file->f_op = &mem_control_numa_stat_file_operations;
4599         return single_open(file, mem_control_numa_stat_show, cont);
4600 }
4601 #endif /* CONFIG_NUMA */
4602
4603 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_KMEM
4604 static int register_kmem_files(struct cgroup *cont, struct cgroup_subsys *ss)
4605 {
4606         /*
4607          * Part of this would be better living in a separate allocation
4608          * function, leaving us with just the cgroup tree population work.
4609          * We, however, depend on state such as network's proto_list that
4610          * is only initialized after cgroup creation. I found the less
4611          * cumbersome way to deal with it to defer it all to populate time
4612          */
4613         return mem_cgroup_sockets_init(cont, ss);
4614 };
4615
4616 static void kmem_cgroup_destroy(struct cgroup *cont)
4617 {
4618         mem_cgroup_sockets_destroy(cont);
4619 }
4620 #else
4621 static int register_kmem_files(struct cgroup *cont, struct cgroup_subsys *ss)
4622 {
4623         return 0;
4624 }
4625
4626 static void kmem_cgroup_destroy(struct cgroup *cont)
4627 {
4628 }
4629 #endif
4630
4631 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
4632         {
4633                 .name = "usage_in_bytes",
4634                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
4635                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4636                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4637                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4638         },
4639         {
4640                 .name = "max_usage_in_bytes",
4641                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
4642                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4643                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4644         },
4645         {
4646                 .name = "limit_in_bytes",
4647                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
4648                 .write_string = mem_cgroup_write,
4649                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4650         },
4651         {
4652                 .name = "soft_limit_in_bytes",
4653                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
4654                 .write_string = mem_cgroup_write,
4655                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4656         },
4657         {
4658                 .name = "failcnt",
4659                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
4660                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4661                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4662         },
4663         {
4664                 .name = "stat",
4665                 .read_map = mem_control_stat_show,
4666         },
4667         {
4668                 .name = "force_empty",
4669                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
4670         },
4671         {
4672                 .name = "use_hierarchy",
4673                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
4674                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
4675         },
4676         {
4677                 .name = "swappiness",
4678                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
4679                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
4680         },
4681         {
4682                 .name = "move_charge_at_immigrate",
4683                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
4684                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
4685         },
4686         {
4687                 .name = "oom_control",
4688                 .read_map = mem_cgroup_oom_control_read,
4689                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
4690                 .register_event = mem_cgroup_oom_register_event,
4691                 .unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event,
4692                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
4693         },
4694 #ifdef CONFIG_NUMA
4695         {
4696                 .name = "numa_stat",
4697                 .open = mem_control_numa_stat_open,
4698                 .mode = S_IRUGO,
4699         },
4700 #endif
4701 };
4702
4703 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
4704 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
4705         {
4706                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
4707                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
4708                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4709                 .register_event = mem_cgroup_usage_register_event,
4710                 .unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event,
4711         },
4712         {
4713                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
4714                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
4715                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4716                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4717         },
4718         {
4719                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
4720                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
4721                 .write_string = mem_cgroup_write,
4722                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4723         },
4724         {
4725                 .name = "memsw.failcnt",
4726                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
4727                 .trigger = mem_cgroup_reset,
4728                 .read_u64 = mem_cgroup_read,
4729         },
4730 };
4731
4732 static int register_memsw_files(struct cgroup *cont, struct cgroup_subsys *ss)
4733 {
4734         if (!do_swap_account)
4735                 return 0;
4736         return cgroup_add_files(cont, ss, memsw_cgroup_files,
4737                                 ARRAY_SIZE(memsw_cgroup_files));
4738 };
4739 #else
4740 static int register_memsw_files(struct cgroup *cont, struct cgroup_subsys *ss)
4741 {
4742         return 0;
4743 }
4744 #endif
4745
4746 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4747 {
4748         struct mem_cgroup_per_node *pn;
4749         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
4750         enum lru_list lru;
4751         int zone, tmp = node;
4752         /*
4753          * This routine is called against possible nodes.
4754          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
4755          *
4756          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
4757          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
4758          *       function.
4759          */
4760         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4761                 tmp = -1;
4762         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
4763         if (!pn)
4764                 return 1;
4765
4766         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4767                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
4768                 for_each_lru(lru)
4769                         INIT_LIST_HEAD(&mz->lruvec.lists[lru]);
4770                 mz->usage_in_excess = 0;
4771                 mz->on_tree = false;
4772                 mz->memcg = memcg;
4773         }
4774         memcg->info.nodeinfo[node] = pn;
4775         return 0;
4776 }
4777
4778 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
4779 {
4780         kfree(memcg->info.nodeinfo[node]);
4781 }
4782
4783 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
4784 {
4785         struct mem_cgroup *memcg;
4786         int size = sizeof(struct mem_cgroup);
4787
4788         /* Can be very big if MAX_NUMNODES is very big */
4789         if (size < PAGE_SIZE)
4790                 memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
4791         else
4792                 memcg = vzalloc(size);
4793
4794         if (!memcg)
4795                 return NULL;
4796
4797         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
4798         if (!memcg->stat)
4799                 goto out_free;
4800         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
4801         return memcg;
4802
4803 out_free:
4804         if (size < PAGE_SIZE)
4805                 kfree(memcg);
4806         else
4807                 vfree(memcg);
4808         return NULL;
4809 }
4810
4811 /*
4812  * Helpers for freeing a vzalloc()ed mem_cgroup by RCU,
4813  * but in process context.  The work_freeing structure is overlaid
4814  * on the rcu_freeing structure, which itself is overlaid on memsw.
4815  */
4816 static void vfree_work(struct work_struct *work)
4817 {
4818         struct mem_cgroup *memcg;
4819
4820         memcg = container_of(work, struct mem_cgroup, work_freeing);
4821         vfree(memcg);
4822 }
4823 static void vfree_rcu(struct rcu_head *rcu_head)
4824 {
4825         struct mem_cgroup *memcg;
4826
4827         memcg = container_of(rcu_head, struct mem_cgroup, rcu_freeing);
4828         INIT_WORK(&memcg->work_freeing, vfree_work);
4829         schedule_work(&memcg->work_freeing);
4830 }
4831
4832 /*
4833  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
4834  * (scanning all at force_empty is too costly...)
4835  *
4836  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
4837  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
4838  * it goes down to 0.
4839  *
4840  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
4841  */
4842
4843 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
4844 {
4845         int node;
4846
4847         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
4848         free_css_id(&mem_cgroup_subsys, &memcg->css);
4849
4850         for_each_node(node)
4851                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
4852
4853         free_percpu(memcg->stat);
4854         if (sizeof(struct mem_cgroup) < PAGE_SIZE)
4855                 kfree_rcu(memcg, rcu_freeing);
4856         else
4857                 call_rcu(&memcg->rcu_freeing, vfree_rcu);
4858 }
4859
4860 static void mem_cgroup_get(struct mem_cgroup *memcg)
4861 {
4862         atomic_inc(&memcg->refcnt);
4863 }
4864
4865 static void __mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg, int count)
4866 {
4867         if (atomic_sub_and_test(count, &memcg->refcnt)) {
4868                 struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
4869                 __mem_cgroup_free(memcg);
4870                 if (parent)
4871                         mem_cgroup_put(parent);
4872         }
4873 }
4874
4875 static void mem_cgroup_put(struct mem_cgroup *memcg)
4876 {
4877         __mem_cgroup_put(memcg, 1);
4878 }
4879
4880 /*
4881  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
4882  */
4883 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
4884 {
4885         if (!memcg->res.parent)
4886                 return NULL;
4887         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
4888 }
4889 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
4890
4891 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
4892 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4893 {
4894         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account)
4895                 do_swap_account = 1;
4896 }
4897 #else
4898 static void __init enable_swap_cgroup(void)
4899 {
4900 }
4901 #endif
4902
4903 static int mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
4904 {
4905         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
4906         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
4907         int tmp, node, zone;
4908
4909         for_each_node(node) {
4910                 tmp = node;
4911                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
4912                         tmp = -1;
4913                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
4914                 if (!rtpn)
4915                         goto err_cleanup;
4916
4917                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
4918
4919                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
4920                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
4921                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
4922                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
4923                 }
4924         }
4925         return 0;
4926
4927 err_cleanup:
4928         for_each_node(node) {
4929                 if (!soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node])
4930                         break;
4931                 kfree(soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node]);
4932                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = NULL;
4933         }
4934         return 1;
4935
4936 }
4937
4938 static struct cgroup_subsys_state * __ref
4939 mem_cgroup_create(struct cgroup *cont)
4940 {
4941         struct mem_cgroup *memcg, *parent;
4942         long error = -ENOMEM;
4943         int node;
4944
4945         memcg = mem_cgroup_alloc();
4946         if (!memcg)
4947                 return ERR_PTR(error);
4948
4949         for_each_node(node)
4950                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
4951                         goto free_out;
4952
4953         /* root ? */
4954         if (cont->parent == NULL) {
4955                 int cpu;
4956                 enable_swap_cgroup();
4957                 parent = NULL;
4958                 if (mem_cgroup_soft_limit_tree_init())
4959                         goto free_out;
4960                 root_mem_cgroup = memcg;
4961                 for_each_possible_cpu(cpu) {
4962                         struct memcg_stock_pcp *stock =
4963                                                 &per_cpu(memcg_stock, cpu);
4964                         INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
4965                 }
4966                 hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
4967         } else {
4968                 parent = mem_cgroup_from_cont(cont->parent);
4969                 memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
4970                 memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
4971         }
4972
4973         if (parent && parent->use_hierarchy) {
4974                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
4975                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
4976                 /*
4977                  * We increment refcnt of the parent to ensure that we can
4978                  * safely access it on res_counter_charge/uncharge.
4979                  * This refcnt will be decremented when freeing this
4980                  * mem_cgroup(see mem_cgroup_put).
4981                  */
4982                 mem_cgroup_get(parent);
4983         } else {
4984                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
4985                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
4986         }
4987         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
4988         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
4989
4990         if (parent)
4991                 memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
4992         atomic_set(&memcg->refcnt, 1);
4993         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
4994         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
4995         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
4996         return &memcg->css;
4997 free_out:
4998         __mem_cgroup_free(memcg);
4999         return ERR_PTR(error);
5000 }
5001
5002 static int mem_cgroup_pre_destroy(struct cgroup *cont)
5003 {
5004         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
5005
5006         return mem_cgroup_force_empty(memcg, false);
5007 }
5008
5009 static void mem_cgroup_destroy(struct cgroup *cont)
5010 {
5011         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cont);
5012
5013         kmem_cgroup_destroy(cont);
5014
5015         mem_cgroup_put(memcg);
5016 }
5017
5018 static int mem_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss,
5019                                 struct cgroup *cont)
5020 {
5021         int ret;
5022
5023         ret = cgroup_add_files(cont, ss, mem_cgroup_files,
5024                                 ARRAY_SIZE(mem_cgroup_files));
5025
5026         if (!ret)
5027                 ret = register_memsw_files(cont, ss);
5028
5029         if (!ret)
5030                 ret = register_kmem_files(cont, ss);
5031
5032         return ret;
5033 }
5034
5035 #ifdef CONFIG_MMU
5036 /* Handlers for move charge at task migration. */
5037 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
5038 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
5039 {
5040         int ret = 0;
5041         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
5042         struct mem_cgroup *memcg = mc.to;
5043
5044         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5045                 mc.precharge += count;
5046                 /* we don't need css_get for root */
5047                 return ret;
5048         }
5049         /* try to charge at once */
5050         if (count > 1) {
5051                 struct res_counter *dummy;
5052                 /*
5053                  * "memcg" cannot be under rmdir() because we've already checked
5054                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
5055                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
5056                  * css_get().
5057                  */
5058                 if (res_counter_charge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
5059                         goto one_by_one;
5060                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&memcg->memsw,
5061                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
5062                         res_counter_uncharge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count);
5063                         goto one_by_one;
5064                 }
5065                 mc.precharge += count;
5066                 return ret;
5067         }
5068 one_by_one:
5069         /* fall back to one by one charge */
5070         while (count--) {
5071                 if (signal_pending(current)) {
5072                         ret = -EINTR;
5073                         break;
5074                 }
5075                 if (!batch_count--) {
5076                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
5077                         cond_resched();
5078                 }
5079                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL,
5080                                         GFP_KERNEL, 1, &memcg, false);
5081                 if (ret)
5082                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
5083                         return ret;
5084                 mc.precharge++;
5085         }
5086         return ret;
5087 }
5088
5089 /**
5090  * is_target_pte_for_mc - check a pte whether it is valid for move charge
5091  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
5092  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
5093  * @ptent: the pte to be checked
5094  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
5095  *
5096  * Returns
5097  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
5098  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
5099  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
5100  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
5101  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
5102  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
5103  *     in target->ent.
5104  *
5105  * Called with pte lock held.
5106  */
5107 union mc_target {
5108         struct page     *page;
5109         swp_entry_t     ent;
5110 };
5111
5112 enum mc_target_type {
5113         MC_TARGET_NONE, /* not used */
5114         MC_TARGET_PAGE,
5115         MC_TARGET_SWAP,
5116 };
5117
5118 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
5119                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
5120 {
5121         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
5122
5123         if (!page || !page_mapped(page))
5124                 return NULL;
5125         if (PageAnon(page)) {
5126                 /* we don't move shared anon */
5127                 if (!move_anon() || page_mapcount(page) > 2)
5128                         return NULL;
5129         } else if (!move_file())
5130                 /* we ignore mapcount for file pages */
5131                 return NULL;
5132         if (!get_page_unless_zero(page))
5133                 return NULL;
5134
5135         return page;
5136 }
5137
5138 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
5139                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5140 {
5141         int usage_count;
5142         struct page *page = NULL;
5143         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
5144
5145         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
5146                 return NULL;
5147         usage_count = mem_cgroup_count_swap_user(ent, &page);
5148         if (usage_count > 1) { /* we don't move shared anon */
5149                 if (page)
5150                         put_page(page);
5151                 return NULL;
5152         }
5153         if (do_swap_account)
5154                 entry->val = ent.val;
5155
5156         return page;
5157 }
5158
5159 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
5160                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
5161 {
5162         struct page *page = NULL;
5163         struct inode *inode;
5164         struct address_space *mapping;
5165         pgoff_t pgoff;
5166
5167         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
5168                 return NULL;
5169         if (!move_file())
5170                 return NULL;
5171
5172         inode = vma->vm_file->f_path.dentry->d_inode;
5173         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
5174         if (pte_none(ptent))
5175                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
5176         else /* pte_file(ptent) is true */
5177                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
5178
5179         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
5180         page = find_get_page(mapping, pgoff);
5181
5182 #ifdef CONFIG_SWAP
5183         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
5184         if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
5185                 swp_entry_t swap = radix_to_swp_entry(page);
5186                 if (do_swap_account)
5187                         *entry = swap;
5188                 page = find_get_page(&swapper_space, swap.val);
5189         }
5190 #endif
5191         return page;
5192 }
5193
5194 static int is_target_pte_for_mc(struct vm_area_struct *vma,
5195                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
5196 {
5197         struct page *page = NULL;
5198         struct page_cgroup *pc;
5199         int ret = 0;
5200         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
5201
5202         if (pte_present(ptent))
5203                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
5204         else if (is_swap_pte(ptent))
5205                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5206         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
5207                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
5208
5209         if (!page && !ent.val)
5210                 return 0;
5211         if (page) {
5212                 pc = lookup_page_cgroup(page);
5213                 /*
5214                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
5215                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
5216                  * the lock.
5217                  */
5218                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
5219                         ret = MC_TARGET_PAGE;
5220                         if (target)
5221                                 target->page = page;
5222                 }
5223                 if (!ret || !target)
5224                         put_page(page);
5225         }
5226         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
5227         if (ent.val && !ret &&
5228                         css_id(&mc.from->css) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
5229                 ret = MC_TARGET_SWAP;
5230                 if (target)
5231                         target->ent = ent;
5232         }
5233         return ret;
5234 }
5235
5236 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
5237                                         unsigned long addr, unsigned long end,
5238                                         struct mm_walk *walk)
5239 {
5240         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5241         pte_t *pte;
5242         spinlock_t *ptl;
5243
5244         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
5245         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5246                 return 0;
5247
5248         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5249         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
5250                 if (is_target_pte_for_mc(vma, addr, *pte, NULL))
5251                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
5252         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5253         cond_resched();
5254
5255         return 0;
5256 }
5257
5258 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
5259 {
5260         unsigned long precharge;
5261         struct vm_area_struct *vma;
5262
5263         down_read(&mm->mmap_sem);
5264         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5265                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
5266                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
5267                         .mm = mm,
5268                         .private = vma,
5269                 };
5270                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5271                         continue;
5272                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5273                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
5274         }
5275         up_read(&mm->mmap_sem);
5276
5277         precharge = mc.precharge;
5278         mc.precharge = 0;
5279
5280         return precharge;
5281 }
5282
5283 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
5284 {
5285         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
5286
5287         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
5288         mc.moving_task = current;
5289         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
5290 }
5291
5292 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
5293 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
5294 {
5295         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5296         struct mem_cgroup *to = mc.to;
5297
5298         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
5299         if (mc.precharge) {
5300                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
5301                 mc.precharge = 0;
5302         }
5303         /*
5304          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
5305          * we must uncharge here.
5306          */
5307         if (mc.moved_charge) {
5308                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
5309                 mc.moved_charge = 0;
5310         }
5311         /* we must fixup refcnts and charges */
5312         if (mc.moved_swap) {
5313                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
5314                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
5315                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
5316                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5317                 __mem_cgroup_put(mc.from, mc.moved_swap);
5318
5319                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
5320                         /*
5321                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
5322                          * uncharge to->res.
5323                          */
5324                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
5325                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
5326                 }
5327                 /* we've already done mem_cgroup_get(mc.to) */
5328                 mc.moved_swap = 0;
5329         }
5330         memcg_oom_recover(from);
5331         memcg_oom_recover(to);
5332         wake_up_all(&mc.waitq);
5333 }
5334
5335 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
5336 {
5337         struct mem_cgroup *from = mc.from;
5338
5339         /*
5340          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
5341          * task migration.
5342          */
5343         mc.moving_task = NULL;
5344         __mem_cgroup_clear_mc();
5345         spin_lock(&mc.lock);
5346         mc.from = NULL;
5347         mc.to = NULL;
5348         spin_unlock(&mc.lock);
5349         mem_cgroup_end_move(from);
5350 }
5351
5352 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgroup,
5353                                  struct cgroup_taskset *tset)
5354 {
5355         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5356         int ret = 0;
5357         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_cont(cgroup);
5358
5359         if (memcg->move_charge_at_immigrate) {
5360                 struct mm_struct *mm;
5361                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
5362
5363                 VM_BUG_ON(from == memcg);
5364
5365                 mm = get_task_mm(p);
5366                 if (!mm)
5367                         return 0;
5368                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
5369                 if (mm->owner == p) {
5370                         VM_BUG_ON(mc.from);
5371                         VM_BUG_ON(mc.to);
5372                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
5373                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
5374                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
5375                         mem_cgroup_start_move(from);
5376                         spin_lock(&mc.lock);
5377                         mc.from = from;
5378                         mc.to = memcg;
5379                         spin_unlock(&mc.lock);
5380                         /* We set mc.moving_task later */
5381
5382                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
5383                         if (ret)
5384                                 mem_cgroup_clear_mc();
5385                 }
5386                 mmput(mm);
5387         }
5388         return ret;
5389 }
5390
5391 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup *cgroup,
5392                                      struct cgroup_taskset *tset)
5393 {
5394         mem_cgroup_clear_mc();
5395 }
5396
5397 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
5398                                 unsigned long addr, unsigned long end,
5399                                 struct mm_walk *walk)
5400 {
5401         int ret = 0;
5402         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
5403         pte_t *pte;
5404         spinlock_t *ptl;
5405
5406         split_huge_page_pmd(walk->mm, pmd);
5407         if (pmd_trans_unstable(pmd))
5408                 return 0;
5409 retry:
5410         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
5411         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
5412                 pte_t ptent = *(pte++);
5413                 union mc_target target;
5414                 int type;
5415                 struct page *page;
5416                 struct page_cgroup *pc;
5417                 swp_entry_t ent;
5418
5419                 if (!mc.precharge)
5420                         break;
5421
5422                 type = is_target_pte_for_mc(vma, addr, ptent, &target);
5423                 switch (type) {
5424                 case MC_TARGET_PAGE:
5425                         page = target.page;
5426                         if (isolate_lru_page(page))
5427                                 goto put;
5428                         pc = lookup_page_cgroup(page);
5429                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
5430                                                      mc.from, mc.to, false)) {
5431                                 mc.precharge--;
5432                                 /* we uncharge from mc.from later. */
5433                                 mc.moved_charge++;
5434                         }
5435                         putback_lru_page(page);
5436 put:                    /* is_target_pte_for_mc() gets the page */
5437                         put_page(page);
5438                         break;
5439                 case MC_TARGET_SWAP:
5440                         ent = target.ent;
5441                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent,
5442                                                 mc.from, mc.to, false)) {
5443                                 mc.precharge--;
5444                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
5445                                 mc.moved_swap++;
5446                         }
5447                         break;
5448                 default:
5449                         break;
5450                 }
5451         }
5452         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
5453         cond_resched();
5454
5455         if (addr != end) {
5456                 /*
5457                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
5458                  * We try charge one by one, but don't do any additional
5459                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
5460                  * phase.
5461                  */
5462                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
5463                 if (!ret)
5464                         goto retry;
5465         }
5466
5467         return ret;
5468 }
5469
5470 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
5471 {
5472         struct vm_area_struct *vma;
5473
5474         lru_add_drain_all();
5475 retry:
5476         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
5477                 /*
5478                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
5479                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
5480                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
5481                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
5482                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
5483                  */
5484                 __mem_cgroup_clear_mc();
5485                 cond_resched();
5486                 goto retry;
5487         }
5488         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
5489                 int ret;
5490                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
5491                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
5492                         .mm = mm,
5493                         .private = vma,
5494                 };
5495                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
5496                         continue;
5497                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
5498                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
5499                 if (ret)
5500                         /*
5501                          * means we have consumed all precharges and failed in
5502                          * doing additional charge. Just abandon here.
5503                          */
5504                         break;
5505         }
5506         up_read(&mm->mmap_sem);
5507 }
5508
5509 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup *cont,
5510                                  struct cgroup_taskset *tset)
5511 {
5512         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
5513         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
5514
5515         if (mm) {
5516                 if (mc.to)
5517                         mem_cgroup_move_charge(mm);
5518                 put_swap_token(mm);
5519                 mmput(mm);
5520         }
5521         if (mc.to)
5522                 mem_cgroup_clear_mc();
5523 }
5524 #else   /* !CONFIG_MMU */
5525 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup *cgroup,
5526                                  struct cgroup_taskset *tset)
5527 {
5528         return 0;
5529 }
5530 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup *cgroup,
5531                                      struct cgroup_taskset *tset)
5532 {
5533 }
5534 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup *cont,
5535                                  struct cgroup_taskset *tset)
5536 {
5537 }
5538 #endif
5539
5540 struct cgroup_subsys mem_cgroup_subsys = {
5541         .name = "memory",
5542         .subsys_id = mem_cgroup_subsys_id,
5543         .create = mem_cgroup_create,
5544         .pre_destroy = mem_cgroup_pre_destroy,
5545         .destroy = mem_cgroup_destroy,
5546         .populate = mem_cgroup_populate,
5547         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
5548         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
5549         .attach = mem_cgroup_move_task,
5550         .early_init = 0,
5551         .use_id = 1,
5552 };
5553
5554 #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR_SWAP
5555 static int __init enable_swap_account(char *s)
5556 {
5557         /* consider enabled if no parameter or 1 is given */
5558         if (!strcmp(s, "1"))
5559                 really_do_swap_account = 1;
5560         else if (!strcmp(s, "0"))
5561                 really_do_swap_account = 0;
5562         return 1;
5563 }
5564 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
5565
5566 #endif