Merge branch 'for-3.15' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj/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  * Kernel Memory Controller
14  * Copyright (C) 2012 Parallels Inc. and Google Inc.
15  * Authors: Glauber Costa and Suleiman Souhlal
16  *
17  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
18  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
19  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
20  * (at your option) any later version.
21  *
22  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
23  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
24  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
25  * GNU General Public License for more details.
26  */
27
28 #include <linux/res_counter.h>
29 #include <linux/memcontrol.h>
30 #include <linux/cgroup.h>
31 #include <linux/mm.h>
32 #include <linux/hugetlb.h>
33 #include <linux/pagemap.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/page-flags.h>
36 #include <linux/backing-dev.h>
37 #include <linux/bit_spinlock.h>
38 #include <linux/rcupdate.h>
39 #include <linux/limits.h>
40 #include <linux/export.h>
41 #include <linux/mutex.h>
42 #include <linux/rbtree.h>
43 #include <linux/slab.h>
44 #include <linux/swap.h>
45 #include <linux/swapops.h>
46 #include <linux/spinlock.h>
47 #include <linux/eventfd.h>
48 #include <linux/poll.h>
49 #include <linux/sort.h>
50 #include <linux/fs.h>
51 #include <linux/seq_file.h>
52 #include <linux/vmpressure.h>
53 #include <linux/mm_inline.h>
54 #include <linux/page_cgroup.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/lockdep.h>
58 #include <linux/file.h>
59 #include "internal.h"
60 #include <net/sock.h>
61 #include <net/ip.h>
62 #include <net/tcp_memcontrol.h>
63 #include "slab.h"
64
65 #include <asm/uaccess.h>
66
67 #include <trace/events/vmscan.h>
68
69 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys __read_mostly;
70 EXPORT_SYMBOL(memory_cgrp_subsys);
71
72 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES      5
73 static struct mem_cgroup *root_mem_cgroup __read_mostly;
74
75 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
76 /* Turned on only when memory cgroup is enabled && really_do_swap_account = 1 */
77 int do_swap_account __read_mostly;
78
79 /* for remember boot option*/
80 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP_ENABLED
81 static int really_do_swap_account __initdata = 1;
82 #else
83 static int really_do_swap_account __initdata = 0;
84 #endif
85
86 #else
87 #define do_swap_account         0
88 #endif
89
90
91 static const char * const mem_cgroup_stat_names[] = {
92         "cache",
93         "rss",
94         "rss_huge",
95         "mapped_file",
96         "writeback",
97         "swap",
98 };
99
100 enum mem_cgroup_events_index {
101         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN,       /* # of pages paged in */
102         MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT,      /* # of pages paged out */
103         MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT,      /* # of page-faults */
104         MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT,   /* # of major page-faults */
105         MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS,
106 };
107
108 static const char * const mem_cgroup_events_names[] = {
109         "pgpgin",
110         "pgpgout",
111         "pgfault",
112         "pgmajfault",
113 };
114
115 static const char * const mem_cgroup_lru_names[] = {
116         "inactive_anon",
117         "active_anon",
118         "inactive_file",
119         "active_file",
120         "unevictable",
121 };
122
123 /*
124  * Per memcg event counter is incremented at every pagein/pageout. With THP,
125  * it will be incremated by the number of pages. This counter is used for
126  * for trigger some periodic events. This is straightforward and better
127  * than using jiffies etc. to handle periodic memcg event.
128  */
129 enum mem_cgroup_events_target {
130         MEM_CGROUP_TARGET_THRESH,
131         MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT,
132         MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO,
133         MEM_CGROUP_NTARGETS,
134 };
135 #define THRESHOLDS_EVENTS_TARGET 128
136 #define SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET 1024
137 #define NUMAINFO_EVENTS_TARGET  1024
138
139 struct mem_cgroup_stat_cpu {
140         long count[MEM_CGROUP_STAT_NSTATS];
141         unsigned long events[MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS];
142         unsigned long nr_page_events;
143         unsigned long targets[MEM_CGROUP_NTARGETS];
144 };
145
146 struct mem_cgroup_reclaim_iter {
147         /*
148          * last scanned hierarchy member. Valid only if last_dead_count
149          * matches memcg->dead_count of the hierarchy root group.
150          */
151         struct mem_cgroup *last_visited;
152         int last_dead_count;
153
154         /* scan generation, increased every round-trip */
155         unsigned int generation;
156 };
157
158 /*
159  * per-zone information in memory controller.
160  */
161 struct mem_cgroup_per_zone {
162         struct lruvec           lruvec;
163         unsigned long           lru_size[NR_LRU_LISTS];
164
165         struct mem_cgroup_reclaim_iter reclaim_iter[DEF_PRIORITY + 1];
166
167         struct rb_node          tree_node;      /* RB tree node */
168         unsigned long long      usage_in_excess;/* Set to the value by which */
169                                                 /* the soft limit is exceeded*/
170         bool                    on_tree;
171         struct mem_cgroup       *memcg;         /* Back pointer, we cannot */
172                                                 /* use container_of        */
173 };
174
175 struct mem_cgroup_per_node {
176         struct mem_cgroup_per_zone zoneinfo[MAX_NR_ZONES];
177 };
178
179 /*
180  * Cgroups above their limits are maintained in a RB-Tree, independent of
181  * their hierarchy representation
182  */
183
184 struct mem_cgroup_tree_per_zone {
185         struct rb_root rb_root;
186         spinlock_t lock;
187 };
188
189 struct mem_cgroup_tree_per_node {
190         struct mem_cgroup_tree_per_zone rb_tree_per_zone[MAX_NR_ZONES];
191 };
192
193 struct mem_cgroup_tree {
194         struct mem_cgroup_tree_per_node *rb_tree_per_node[MAX_NUMNODES];
195 };
196
197 static struct mem_cgroup_tree soft_limit_tree __read_mostly;
198
199 struct mem_cgroup_threshold {
200         struct eventfd_ctx *eventfd;
201         u64 threshold;
202 };
203
204 /* For threshold */
205 struct mem_cgroup_threshold_ary {
206         /* An array index points to threshold just below or equal to usage. */
207         int current_threshold;
208         /* Size of entries[] */
209         unsigned int size;
210         /* Array of thresholds */
211         struct mem_cgroup_threshold entries[0];
212 };
213
214 struct mem_cgroup_thresholds {
215         /* Primary thresholds array */
216         struct mem_cgroup_threshold_ary *primary;
217         /*
218          * Spare threshold array.
219          * This is needed to make mem_cgroup_unregister_event() "never fail".
220          * It must be able to store at least primary->size - 1 entries.
221          */
222         struct mem_cgroup_threshold_ary *spare;
223 };
224
225 /* for OOM */
226 struct mem_cgroup_eventfd_list {
227         struct list_head list;
228         struct eventfd_ctx *eventfd;
229 };
230
231 /*
232  * cgroup_event represents events which userspace want to receive.
233  */
234 struct mem_cgroup_event {
235         /*
236          * memcg which the event belongs to.
237          */
238         struct mem_cgroup *memcg;
239         /*
240          * eventfd to signal userspace about the event.
241          */
242         struct eventfd_ctx *eventfd;
243         /*
244          * Each of these stored in a list by the cgroup.
245          */
246         struct list_head list;
247         /*
248          * register_event() callback will be used to add new userspace
249          * waiter for changes related to this event.  Use eventfd_signal()
250          * on eventfd to send notification to userspace.
251          */
252         int (*register_event)(struct mem_cgroup *memcg,
253                               struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args);
254         /*
255          * unregister_event() callback will be called when userspace closes
256          * the eventfd or on cgroup removing.  This callback must be set,
257          * if you want provide notification functionality.
258          */
259         void (*unregister_event)(struct mem_cgroup *memcg,
260                                  struct eventfd_ctx *eventfd);
261         /*
262          * All fields below needed to unregister event when
263          * userspace closes eventfd.
264          */
265         poll_table pt;
266         wait_queue_head_t *wqh;
267         wait_queue_t wait;
268         struct work_struct remove;
269 };
270
271 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg);
272 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg);
273
274 /*
275  * The memory controller data structure. The memory controller controls both
276  * page cache and RSS per cgroup. We would eventually like to provide
277  * statistics based on the statistics developed by Rik Van Riel for clock-pro,
278  * to help the administrator determine what knobs to tune.
279  *
280  * TODO: Add a water mark for the memory controller. Reclaim will begin when
281  * we hit the water mark. May be even add a low water mark, such that
282  * no reclaim occurs from a cgroup at it's low water mark, this is
283  * a feature that will be implemented much later in the future.
284  */
285 struct mem_cgroup {
286         struct cgroup_subsys_state css;
287         /*
288          * the counter to account for memory usage
289          */
290         struct res_counter res;
291
292         /* vmpressure notifications */
293         struct vmpressure vmpressure;
294
295         /*
296          * the counter to account for mem+swap usage.
297          */
298         struct res_counter memsw;
299
300         /*
301          * the counter to account for kernel memory usage.
302          */
303         struct res_counter kmem;
304         /*
305          * Should the accounting and control be hierarchical, per subtree?
306          */
307         bool use_hierarchy;
308         unsigned long kmem_account_flags; /* See KMEM_ACCOUNTED_*, below */
309
310         bool            oom_lock;
311         atomic_t        under_oom;
312         atomic_t        oom_wakeups;
313
314         int     swappiness;
315         /* OOM-Killer disable */
316         int             oom_kill_disable;
317
318         /* set when res.limit == memsw.limit */
319         bool            memsw_is_minimum;
320
321         /* protect arrays of thresholds */
322         struct mutex thresholds_lock;
323
324         /* thresholds for memory usage. RCU-protected */
325         struct mem_cgroup_thresholds thresholds;
326
327         /* thresholds for mem+swap usage. RCU-protected */
328         struct mem_cgroup_thresholds memsw_thresholds;
329
330         /* For oom notifier event fd */
331         struct list_head oom_notify;
332
333         /*
334          * Should we move charges of a task when a task is moved into this
335          * mem_cgroup ? And what type of charges should we move ?
336          */
337         unsigned long move_charge_at_immigrate;
338         /*
339          * set > 0 if pages under this cgroup are moving to other cgroup.
340          */
341         atomic_t        moving_account;
342         /* taken only while moving_account > 0 */
343         spinlock_t      move_lock;
344         /*
345          * percpu counter.
346          */
347         struct mem_cgroup_stat_cpu __percpu *stat;
348         /*
349          * used when a cpu is offlined or other synchronizations
350          * See mem_cgroup_read_stat().
351          */
352         struct mem_cgroup_stat_cpu nocpu_base;
353         spinlock_t pcp_counter_lock;
354
355         atomic_t        dead_count;
356 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM) && defined(CONFIG_INET)
357         struct cg_proto tcp_mem;
358 #endif
359 #if defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
360         /* analogous to slab_common's slab_caches list. per-memcg */
361         struct list_head memcg_slab_caches;
362         /* Not a spinlock, we can take a lot of time walking the list */
363         struct mutex slab_caches_mutex;
364         /* Index in the kmem_cache->memcg_params->memcg_caches array */
365         int kmemcg_id;
366 #endif
367
368         int last_scanned_node;
369 #if MAX_NUMNODES > 1
370         nodemask_t      scan_nodes;
371         atomic_t        numainfo_events;
372         atomic_t        numainfo_updating;
373 #endif
374
375         /* List of events which userspace want to receive */
376         struct list_head event_list;
377         spinlock_t event_list_lock;
378
379         struct mem_cgroup_per_node *nodeinfo[0];
380         /* WARNING: nodeinfo must be the last member here */
381 };
382
383 /* internal only representation about the status of kmem accounting. */
384 enum {
385         KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, /* accounted by this cgroup itself */
386         KMEM_ACCOUNTED_DEAD, /* dead memcg with pending kmem charges */
387 };
388
389 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
390 static inline void memcg_kmem_set_active(struct mem_cgroup *memcg)
391 {
392         set_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
393 }
394
395 static bool memcg_kmem_is_active(struct mem_cgroup *memcg)
396 {
397         return test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags);
398 }
399
400 static void memcg_kmem_mark_dead(struct mem_cgroup *memcg)
401 {
402         /*
403          * Our caller must use css_get() first, because memcg_uncharge_kmem()
404          * will call css_put() if it sees the memcg is dead.
405          */
406         smp_wmb();
407         if (test_bit(KMEM_ACCOUNTED_ACTIVE, &memcg->kmem_account_flags))
408                 set_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD, &memcg->kmem_account_flags);
409 }
410
411 static bool memcg_kmem_test_and_clear_dead(struct mem_cgroup *memcg)
412 {
413         return test_and_clear_bit(KMEM_ACCOUNTED_DEAD,
414                                   &memcg->kmem_account_flags);
415 }
416 #endif
417
418 /* Stuffs for move charges at task migration. */
419 /*
420  * Types of charges to be moved. "move_charge_at_immitgrate" and
421  * "immigrate_flags" are treated as a left-shifted bitmap of these types.
422  */
423 enum move_type {
424         MOVE_CHARGE_TYPE_ANON,  /* private anonymous page and swap of it */
425         MOVE_CHARGE_TYPE_FILE,  /* file page(including tmpfs) and swap of it */
426         NR_MOVE_TYPE,
427 };
428
429 /* "mc" and its members are protected by cgroup_mutex */
430 static struct move_charge_struct {
431         spinlock_t        lock; /* for from, to */
432         struct mem_cgroup *from;
433         struct mem_cgroup *to;
434         unsigned long immigrate_flags;
435         unsigned long precharge;
436         unsigned long moved_charge;
437         unsigned long moved_swap;
438         struct task_struct *moving_task;        /* a task moving charges */
439         wait_queue_head_t waitq;                /* a waitq for other context */
440 } mc = {
441         .lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(mc.lock),
442         .waitq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(mc.waitq),
443 };
444
445 static bool move_anon(void)
446 {
447         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_ANON, &mc.immigrate_flags);
448 }
449
450 static bool move_file(void)
451 {
452         return test_bit(MOVE_CHARGE_TYPE_FILE, &mc.immigrate_flags);
453 }
454
455 /*
456  * Maximum loops in mem_cgroup_hierarchical_reclaim(), used for soft
457  * limit reclaim to prevent infinite loops, if they ever occur.
458  */
459 #define MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS            100
460 #define MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS 2
461
462 enum charge_type {
463         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE = 0,
464         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON,
465         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT, /* for accounting swapcache */
466         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP,    /* a page was unused swap cache */
467         NR_CHARGE_TYPE,
468 };
469
470 /* for encoding cft->private value on file */
471 enum res_type {
472         _MEM,
473         _MEMSWAP,
474         _OOM_TYPE,
475         _KMEM,
476 };
477
478 #define MEMFILE_PRIVATE(x, val) ((x) << 16 | (val))
479 #define MEMFILE_TYPE(val)       ((val) >> 16 & 0xffff)
480 #define MEMFILE_ATTR(val)       ((val) & 0xffff)
481 /* Used for OOM nofiier */
482 #define OOM_CONTROL             (0)
483
484 /*
485  * Reclaim flags for mem_cgroup_hierarchical_reclaim
486  */
487 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT   0x0
488 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP_BIT)
489 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT   0x1
490 #define MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK       (1 << MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK_BIT)
491
492 /*
493  * The memcg_create_mutex will be held whenever a new cgroup is created.
494  * As a consequence, any change that needs to protect against new child cgroups
495  * appearing has to hold it as well.
496  */
497 static DEFINE_MUTEX(memcg_create_mutex);
498
499 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_css(struct cgroup_subsys_state *s)
500 {
501         return s ? container_of(s, struct mem_cgroup, css) : NULL;
502 }
503
504 /* Some nice accessors for the vmpressure. */
505 struct vmpressure *memcg_to_vmpressure(struct mem_cgroup *memcg)
506 {
507         if (!memcg)
508                 memcg = root_mem_cgroup;
509         return &memcg->vmpressure;
510 }
511
512 struct cgroup_subsys_state *vmpressure_to_css(struct vmpressure *vmpr)
513 {
514         return &container_of(vmpr, struct mem_cgroup, vmpressure)->css;
515 }
516
517 static inline bool mem_cgroup_is_root(struct mem_cgroup *memcg)
518 {
519         return (memcg == root_mem_cgroup);
520 }
521
522 /*
523  * We restrict the id in the range of [1, 65535], so it can fit into
524  * an unsigned short.
525  */
526 #define MEM_CGROUP_ID_MAX       USHRT_MAX
527
528 static inline unsigned short mem_cgroup_id(struct mem_cgroup *memcg)
529 {
530         /*
531          * The ID of the root cgroup is 0, but memcg treat 0 as an
532          * invalid ID, so we return (cgroup_id + 1).
533          */
534         return memcg->css.cgroup->id + 1;
535 }
536
537 static inline struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_id(unsigned short id)
538 {
539         struct cgroup_subsys_state *css;
540
541         css = css_from_id(id - 1, &memory_cgrp_subsys);
542         return mem_cgroup_from_css(css);
543 }
544
545 /* Writing them here to avoid exposing memcg's inner layout */
546 #if defined(CONFIG_INET) && defined(CONFIG_MEMCG_KMEM)
547
548 void sock_update_memcg(struct sock *sk)
549 {
550         if (mem_cgroup_sockets_enabled) {
551                 struct mem_cgroup *memcg;
552                 struct cg_proto *cg_proto;
553
554                 BUG_ON(!sk->sk_prot->proto_cgroup);
555
556                 /* Socket cloning can throw us here with sk_cgrp already
557                  * filled. It won't however, necessarily happen from
558                  * process context. So the test for root memcg given
559                  * the current task's memcg won't help us in this case.
560                  *
561                  * Respecting the original socket's memcg is a better
562                  * decision in this case.
563                  */
564                 if (sk->sk_cgrp) {
565                         BUG_ON(mem_cgroup_is_root(sk->sk_cgrp->memcg));
566                         css_get(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
567                         return;
568                 }
569
570                 rcu_read_lock();
571                 memcg = mem_cgroup_from_task(current);
572                 cg_proto = sk->sk_prot->proto_cgroup(memcg);
573                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg) &&
574                     memcg_proto_active(cg_proto) && css_tryget(&memcg->css)) {
575                         sk->sk_cgrp = cg_proto;
576                 }
577                 rcu_read_unlock();
578         }
579 }
580 EXPORT_SYMBOL(sock_update_memcg);
581
582 void sock_release_memcg(struct sock *sk)
583 {
584         if (mem_cgroup_sockets_enabled && sk->sk_cgrp) {
585                 struct mem_cgroup *memcg;
586                 WARN_ON(!sk->sk_cgrp->memcg);
587                 memcg = sk->sk_cgrp->memcg;
588                 css_put(&sk->sk_cgrp->memcg->css);
589         }
590 }
591
592 struct cg_proto *tcp_proto_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
593 {
594         if (!memcg || mem_cgroup_is_root(memcg))
595                 return NULL;
596
597         return &memcg->tcp_mem;
598 }
599 EXPORT_SYMBOL(tcp_proto_cgroup);
600
601 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
602 {
603         if (!memcg_proto_activated(&memcg->tcp_mem))
604                 return;
605         static_key_slow_dec(&memcg_socket_limit_enabled);
606 }
607 #else
608 static void disarm_sock_keys(struct mem_cgroup *memcg)
609 {
610 }
611 #endif
612
613 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
614 /*
615  * This will be the memcg's index in each cache's ->memcg_params->memcg_caches.
616  * The main reason for not using cgroup id for this:
617  *  this works better in sparse environments, where we have a lot of memcgs,
618  *  but only a few kmem-limited. Or also, if we have, for instance, 200
619  *  memcgs, and none but the 200th is kmem-limited, we'd have to have a
620  *  200 entry array for that.
621  *
622  * The current size of the caches array is stored in
623  * memcg_limited_groups_array_size.  It will double each time we have to
624  * increase it.
625  */
626 static DEFINE_IDA(kmem_limited_groups);
627 int memcg_limited_groups_array_size;
628
629 /*
630  * MIN_SIZE is different than 1, because we would like to avoid going through
631  * the alloc/free process all the time. In a small machine, 4 kmem-limited
632  * cgroups is a reasonable guess. In the future, it could be a parameter or
633  * tunable, but that is strictly not necessary.
634  *
635  * MAX_SIZE should be as large as the number of cgrp_ids. Ideally, we could get
636  * this constant directly from cgroup, but it is understandable that this is
637  * better kept as an internal representation in cgroup.c. In any case, the
638  * cgrp_id space is not getting any smaller, and we don't have to necessarily
639  * increase ours as well if it increases.
640  */
641 #define MEMCG_CACHES_MIN_SIZE 4
642 #define MEMCG_CACHES_MAX_SIZE MEM_CGROUP_ID_MAX
643
644 /*
645  * A lot of the calls to the cache allocation functions are expected to be
646  * inlined by the compiler. Since the calls to memcg_kmem_get_cache are
647  * conditional to this static branch, we'll have to allow modules that does
648  * kmem_cache_alloc and the such to see this symbol as well
649  */
650 struct static_key memcg_kmem_enabled_key;
651 EXPORT_SYMBOL(memcg_kmem_enabled_key);
652
653 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
654 {
655         if (memcg_kmem_is_active(memcg)) {
656                 static_key_slow_dec(&memcg_kmem_enabled_key);
657                 ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, memcg->kmemcg_id);
658         }
659         /*
660          * This check can't live in kmem destruction function,
661          * since the charges will outlive the cgroup
662          */
663         WARN_ON(res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0);
664 }
665 #else
666 static void disarm_kmem_keys(struct mem_cgroup *memcg)
667 {
668 }
669 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
670
671 static void disarm_static_keys(struct mem_cgroup *memcg)
672 {
673         disarm_sock_keys(memcg);
674         disarm_kmem_keys(memcg);
675 }
676
677 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *memcg);
678
679 static struct mem_cgroup_per_zone *
680 mem_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid)
681 {
682         VM_BUG_ON((unsigned)nid >= nr_node_ids);
683         return &memcg->nodeinfo[nid]->zoneinfo[zid];
684 }
685
686 struct cgroup_subsys_state *mem_cgroup_css(struct mem_cgroup *memcg)
687 {
688         return &memcg->css;
689 }
690
691 static struct mem_cgroup_per_zone *
692 page_cgroup_zoneinfo(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
693 {
694         int nid = page_to_nid(page);
695         int zid = page_zonenum(page);
696
697         return mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
698 }
699
700 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
701 soft_limit_tree_node_zone(int nid, int zid)
702 {
703         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
704 }
705
706 static struct mem_cgroup_tree_per_zone *
707 soft_limit_tree_from_page(struct page *page)
708 {
709         int nid = page_to_nid(page);
710         int zid = page_zonenum(page);
711
712         return &soft_limit_tree.rb_tree_per_node[nid]->rb_tree_per_zone[zid];
713 }
714
715 static void
716 __mem_cgroup_insert_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
717                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
718                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz,
719                                 unsigned long long new_usage_in_excess)
720 {
721         struct rb_node **p = &mctz->rb_root.rb_node;
722         struct rb_node *parent = NULL;
723         struct mem_cgroup_per_zone *mz_node;
724
725         if (mz->on_tree)
726                 return;
727
728         mz->usage_in_excess = new_usage_in_excess;
729         if (!mz->usage_in_excess)
730                 return;
731         while (*p) {
732                 parent = *p;
733                 mz_node = rb_entry(parent, struct mem_cgroup_per_zone,
734                                         tree_node);
735                 if (mz->usage_in_excess < mz_node->usage_in_excess)
736                         p = &(*p)->rb_left;
737                 /*
738                  * We can't avoid mem cgroups that are over their soft
739                  * limit by the same amount
740                  */
741                 else if (mz->usage_in_excess >= mz_node->usage_in_excess)
742                         p = &(*p)->rb_right;
743         }
744         rb_link_node(&mz->tree_node, parent, p);
745         rb_insert_color(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
746         mz->on_tree = true;
747 }
748
749 static void
750 __mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
751                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
752                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
753 {
754         if (!mz->on_tree)
755                 return;
756         rb_erase(&mz->tree_node, &mctz->rb_root);
757         mz->on_tree = false;
758 }
759
760 static void
761 mem_cgroup_remove_exceeded(struct mem_cgroup *memcg,
762                                 struct mem_cgroup_per_zone *mz,
763                                 struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
764 {
765         spin_lock(&mctz->lock);
766         __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
767         spin_unlock(&mctz->lock);
768 }
769
770
771 static void mem_cgroup_update_tree(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
772 {
773         unsigned long long excess;
774         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
775         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
776         int nid = page_to_nid(page);
777         int zid = page_zonenum(page);
778         mctz = soft_limit_tree_from_page(page);
779
780         /*
781          * Necessary to update all ancestors when hierarchy is used.
782          * because their event counter is not touched.
783          */
784         for (; memcg; memcg = parent_mem_cgroup(memcg)) {
785                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
786                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&memcg->res);
787                 /*
788                  * We have to update the tree if mz is on RB-tree or
789                  * mem is over its softlimit.
790                  */
791                 if (excess || mz->on_tree) {
792                         spin_lock(&mctz->lock);
793                         /* if on-tree, remove it */
794                         if (mz->on_tree)
795                                 __mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
796                         /*
797                          * Insert again. mz->usage_in_excess will be updated.
798                          * If excess is 0, no tree ops.
799                          */
800                         __mem_cgroup_insert_exceeded(memcg, mz, mctz, excess);
801                         spin_unlock(&mctz->lock);
802                 }
803         }
804 }
805
806 static void mem_cgroup_remove_from_trees(struct mem_cgroup *memcg)
807 {
808         int node, zone;
809         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
810         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
811
812         for_each_node(node) {
813                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
814                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, node, zone);
815                         mctz = soft_limit_tree_node_zone(node, zone);
816                         mem_cgroup_remove_exceeded(memcg, mz, mctz);
817                 }
818         }
819 }
820
821 static struct mem_cgroup_per_zone *
822 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
823 {
824         struct rb_node *rightmost = NULL;
825         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
826
827 retry:
828         mz = NULL;
829         rightmost = rb_last(&mctz->rb_root);
830         if (!rightmost)
831                 goto done;              /* Nothing to reclaim from */
832
833         mz = rb_entry(rightmost, struct mem_cgroup_per_zone, tree_node);
834         /*
835          * Remove the node now but someone else can add it back,
836          * we will to add it back at the end of reclaim to its correct
837          * position in the tree.
838          */
839         __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
840         if (!res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res) ||
841                 !css_tryget(&mz->memcg->css))
842                 goto retry;
843 done:
844         return mz;
845 }
846
847 static struct mem_cgroup_per_zone *
848 mem_cgroup_largest_soft_limit_node(struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz)
849 {
850         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
851
852         spin_lock(&mctz->lock);
853         mz = __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
854         spin_unlock(&mctz->lock);
855         return mz;
856 }
857
858 /*
859  * Implementation Note: reading percpu statistics for memcg.
860  *
861  * Both of vmstat[] and percpu_counter has threshold and do periodic
862  * synchronization to implement "quick" read. There are trade-off between
863  * reading cost and precision of value. Then, we may have a chance to implement
864  * a periodic synchronizion of counter in memcg's counter.
865  *
866  * But this _read() function is used for user interface now. The user accounts
867  * memory usage by memory cgroup and he _always_ requires exact value because
868  * he accounts memory. Even if we provide quick-and-fuzzy read, we always
869  * have to visit all online cpus and make sum. So, for now, unnecessary
870  * synchronization is not implemented. (just implemented for cpu hotplug)
871  *
872  * If there are kernel internal actions which can make use of some not-exact
873  * value, and reading all cpu value can be performance bottleneck in some
874  * common workload, threashold and synchonization as vmstat[] should be
875  * implemented.
876  */
877 static long mem_cgroup_read_stat(struct mem_cgroup *memcg,
878                                  enum mem_cgroup_stat_index idx)
879 {
880         long val = 0;
881         int cpu;
882
883         get_online_cpus();
884         for_each_online_cpu(cpu)
885                 val += per_cpu(memcg->stat->count[idx], cpu);
886 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
887         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
888         val += memcg->nocpu_base.count[idx];
889         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
890 #endif
891         put_online_cpus();
892         return val;
893 }
894
895 static void mem_cgroup_swap_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
896                                          bool charge)
897 {
898         int val = (charge) ? 1 : -1;
899         this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_SWAP], val);
900 }
901
902 static unsigned long mem_cgroup_read_events(struct mem_cgroup *memcg,
903                                             enum mem_cgroup_events_index idx)
904 {
905         unsigned long val = 0;
906         int cpu;
907
908         get_online_cpus();
909         for_each_online_cpu(cpu)
910                 val += per_cpu(memcg->stat->events[idx], cpu);
911 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
912         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
913         val += memcg->nocpu_base.events[idx];
914         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
915 #endif
916         put_online_cpus();
917         return val;
918 }
919
920 static void mem_cgroup_charge_statistics(struct mem_cgroup *memcg,
921                                          struct page *page,
922                                          bool anon, int nr_pages)
923 {
924         preempt_disable();
925
926         /*
927          * Here, RSS means 'mapped anon' and anon's SwapCache. Shmem/tmpfs is
928          * counted as CACHE even if it's on ANON LRU.
929          */
930         if (anon)
931                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS],
932                                 nr_pages);
933         else
934                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_CACHE],
935                                 nr_pages);
936
937         if (PageTransHuge(page))
938                 __this_cpu_add(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
939                                 nr_pages);
940
941         /* pagein of a big page is an event. So, ignore page size */
942         if (nr_pages > 0)
943                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGIN]);
944         else {
945                 __this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGPGOUT]);
946                 nr_pages = -nr_pages; /* for event */
947         }
948
949         __this_cpu_add(memcg->stat->nr_page_events, nr_pages);
950
951         preempt_enable();
952 }
953
954 unsigned long
955 mem_cgroup_get_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru)
956 {
957         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
958
959         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
960         return mz->lru_size[lru];
961 }
962
963 static unsigned long
964 mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg, int nid, int zid,
965                         unsigned int lru_mask)
966 {
967         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
968         enum lru_list lru;
969         unsigned long ret = 0;
970
971         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
972
973         for_each_lru(lru) {
974                 if (BIT(lru) & lru_mask)
975                         ret += mz->lru_size[lru];
976         }
977         return ret;
978 }
979
980 static unsigned long
981 mem_cgroup_node_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
982                         int nid, unsigned int lru_mask)
983 {
984         u64 total = 0;
985         int zid;
986
987         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++)
988                 total += mem_cgroup_zone_nr_lru_pages(memcg,
989                                                 nid, zid, lru_mask);
990
991         return total;
992 }
993
994 static unsigned long mem_cgroup_nr_lru_pages(struct mem_cgroup *memcg,
995                         unsigned int lru_mask)
996 {
997         int nid;
998         u64 total = 0;
999
1000         for_each_node_state(nid, N_MEMORY)
1001                 total += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, lru_mask);
1002         return total;
1003 }
1004
1005 static bool mem_cgroup_event_ratelimit(struct mem_cgroup *memcg,
1006                                        enum mem_cgroup_events_target target)
1007 {
1008         unsigned long val, next;
1009
1010         val = __this_cpu_read(memcg->stat->nr_page_events);
1011         next = __this_cpu_read(memcg->stat->targets[target]);
1012         /* from time_after() in jiffies.h */
1013         if ((long)next - (long)val < 0) {
1014                 switch (target) {
1015                 case MEM_CGROUP_TARGET_THRESH:
1016                         next = val + THRESHOLDS_EVENTS_TARGET;
1017                         break;
1018                 case MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT:
1019                         next = val + SOFTLIMIT_EVENTS_TARGET;
1020                         break;
1021                 case MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO:
1022                         next = val + NUMAINFO_EVENTS_TARGET;
1023                         break;
1024                 default:
1025                         break;
1026                 }
1027                 __this_cpu_write(memcg->stat->targets[target], next);
1028                 return true;
1029         }
1030         return false;
1031 }
1032
1033 /*
1034  * Check events in order.
1035  *
1036  */
1037 static void memcg_check_events(struct mem_cgroup *memcg, struct page *page)
1038 {
1039         preempt_disable();
1040         /* threshold event is triggered in finer grain than soft limit */
1041         if (unlikely(mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1042                                                 MEM_CGROUP_TARGET_THRESH))) {
1043                 bool do_softlimit;
1044                 bool do_numainfo __maybe_unused;
1045
1046                 do_softlimit = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1047                                                 MEM_CGROUP_TARGET_SOFTLIMIT);
1048 #if MAX_NUMNODES > 1
1049                 do_numainfo = mem_cgroup_event_ratelimit(memcg,
1050                                                 MEM_CGROUP_TARGET_NUMAINFO);
1051 #endif
1052                 preempt_enable();
1053
1054                 mem_cgroup_threshold(memcg);
1055                 if (unlikely(do_softlimit))
1056                         mem_cgroup_update_tree(memcg, page);
1057 #if MAX_NUMNODES > 1
1058                 if (unlikely(do_numainfo))
1059                         atomic_inc(&memcg->numainfo_events);
1060 #endif
1061         } else
1062                 preempt_enable();
1063 }
1064
1065 struct mem_cgroup *mem_cgroup_from_task(struct task_struct *p)
1066 {
1067         /*
1068          * mm_update_next_owner() may clear mm->owner to NULL
1069          * if it races with swapoff, page migration, etc.
1070          * So this can be called with p == NULL.
1071          */
1072         if (unlikely(!p))
1073                 return NULL;
1074
1075         return mem_cgroup_from_css(task_css(p, memory_cgrp_id));
1076 }
1077
1078 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_mm(struct mm_struct *mm)
1079 {
1080         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1081
1082         if (!mm)
1083                 return NULL;
1084         /*
1085          * Because we have no locks, mm->owner's may be being moved to other
1086          * cgroup. We use css_tryget() here even if this looks
1087          * pessimistic (rather than adding locks here).
1088          */
1089         rcu_read_lock();
1090         do {
1091                 memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1092                 if (unlikely(!memcg))
1093                         break;
1094         } while (!css_tryget(&memcg->css));
1095         rcu_read_unlock();
1096         return memcg;
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Returns a next (in a pre-order walk) alive memcg (with elevated css
1101  * ref. count) or NULL if the whole root's subtree has been visited.
1102  *
1103  * helper function to be used by mem_cgroup_iter
1104  */
1105 static struct mem_cgroup *__mem_cgroup_iter_next(struct mem_cgroup *root,
1106                 struct mem_cgroup *last_visited)
1107 {
1108         struct cgroup_subsys_state *prev_css, *next_css;
1109
1110         prev_css = last_visited ? &last_visited->css : NULL;
1111 skip_node:
1112         next_css = css_next_descendant_pre(prev_css, &root->css);
1113
1114         /*
1115          * Even if we found a group we have to make sure it is
1116          * alive. css && !memcg means that the groups should be
1117          * skipped and we should continue the tree walk.
1118          * last_visited css is safe to use because it is
1119          * protected by css_get and the tree walk is rcu safe.
1120          *
1121          * We do not take a reference on the root of the tree walk
1122          * because we might race with the root removal when it would
1123          * be the only node in the iterated hierarchy and mem_cgroup_iter
1124          * would end up in an endless loop because it expects that at
1125          * least one valid node will be returned. Root cannot disappear
1126          * because caller of the iterator should hold it already so
1127          * skipping css reference should be safe.
1128          */
1129         if (next_css) {
1130                 if ((next_css == &root->css) ||
1131                     ((next_css->flags & CSS_ONLINE) && css_tryget(next_css)))
1132                         return mem_cgroup_from_css(next_css);
1133
1134                 prev_css = next_css;
1135                 goto skip_node;
1136         }
1137
1138         return NULL;
1139 }
1140
1141 static void mem_cgroup_iter_invalidate(struct mem_cgroup *root)
1142 {
1143         /*
1144          * When a group in the hierarchy below root is destroyed, the
1145          * hierarchy iterator can no longer be trusted since it might
1146          * have pointed to the destroyed group.  Invalidate it.
1147          */
1148         atomic_inc(&root->dead_count);
1149 }
1150
1151 static struct mem_cgroup *
1152 mem_cgroup_iter_load(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1153                      struct mem_cgroup *root,
1154                      int *sequence)
1155 {
1156         struct mem_cgroup *position = NULL;
1157         /*
1158          * A cgroup destruction happens in two stages: offlining and
1159          * release.  They are separated by a RCU grace period.
1160          *
1161          * If the iterator is valid, we may still race with an
1162          * offlining.  The RCU lock ensures the object won't be
1163          * released, tryget will fail if we lost the race.
1164          */
1165         *sequence = atomic_read(&root->dead_count);
1166         if (iter->last_dead_count == *sequence) {
1167                 smp_rmb();
1168                 position = iter->last_visited;
1169
1170                 /*
1171                  * We cannot take a reference to root because we might race
1172                  * with root removal and returning NULL would end up in
1173                  * an endless loop on the iterator user level when root
1174                  * would be returned all the time.
1175                  */
1176                 if (position && position != root &&
1177                                 !css_tryget(&position->css))
1178                         position = NULL;
1179         }
1180         return position;
1181 }
1182
1183 static void mem_cgroup_iter_update(struct mem_cgroup_reclaim_iter *iter,
1184                                    struct mem_cgroup *last_visited,
1185                                    struct mem_cgroup *new_position,
1186                                    struct mem_cgroup *root,
1187                                    int sequence)
1188 {
1189         /* root reference counting symmetric to mem_cgroup_iter_load */
1190         if (last_visited && last_visited != root)
1191                 css_put(&last_visited->css);
1192         /*
1193          * We store the sequence count from the time @last_visited was
1194          * loaded successfully instead of rereading it here so that we
1195          * don't lose destruction events in between.  We could have
1196          * raced with the destruction of @new_position after all.
1197          */
1198         iter->last_visited = new_position;
1199         smp_wmb();
1200         iter->last_dead_count = sequence;
1201 }
1202
1203 /**
1204  * mem_cgroup_iter - iterate over memory cgroup hierarchy
1205  * @root: hierarchy root
1206  * @prev: previously returned memcg, NULL on first invocation
1207  * @reclaim: cookie for shared reclaim walks, NULL for full walks
1208  *
1209  * Returns references to children of the hierarchy below @root, or
1210  * @root itself, or %NULL after a full round-trip.
1211  *
1212  * Caller must pass the return value in @prev on subsequent
1213  * invocations for reference counting, or use mem_cgroup_iter_break()
1214  * to cancel a hierarchy walk before the round-trip is complete.
1215  *
1216  * Reclaimers can specify a zone and a priority level in @reclaim to
1217  * divide up the memcgs in the hierarchy among all concurrent
1218  * reclaimers operating on the same zone and priority.
1219  */
1220 struct mem_cgroup *mem_cgroup_iter(struct mem_cgroup *root,
1221                                    struct mem_cgroup *prev,
1222                                    struct mem_cgroup_reclaim_cookie *reclaim)
1223 {
1224         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
1225         struct mem_cgroup *last_visited = NULL;
1226
1227         if (mem_cgroup_disabled())
1228                 return NULL;
1229
1230         if (!root)
1231                 root = root_mem_cgroup;
1232
1233         if (prev && !reclaim)
1234                 last_visited = prev;
1235
1236         if (!root->use_hierarchy && root != root_mem_cgroup) {
1237                 if (prev)
1238                         goto out_css_put;
1239                 return root;
1240         }
1241
1242         rcu_read_lock();
1243         while (!memcg) {
1244                 struct mem_cgroup_reclaim_iter *uninitialized_var(iter);
1245                 int uninitialized_var(seq);
1246
1247                 if (reclaim) {
1248                         int nid = zone_to_nid(reclaim->zone);
1249                         int zid = zone_idx(reclaim->zone);
1250                         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1251
1252                         mz = mem_cgroup_zoneinfo(root, nid, zid);
1253                         iter = &mz->reclaim_iter[reclaim->priority];
1254                         if (prev && reclaim->generation != iter->generation) {
1255                                 iter->last_visited = NULL;
1256                                 goto out_unlock;
1257                         }
1258
1259                         last_visited = mem_cgroup_iter_load(iter, root, &seq);
1260                 }
1261
1262                 memcg = __mem_cgroup_iter_next(root, last_visited);
1263
1264                 if (reclaim) {
1265                         mem_cgroup_iter_update(iter, last_visited, memcg, root,
1266                                         seq);
1267
1268                         if (!memcg)
1269                                 iter->generation++;
1270                         else if (!prev && memcg)
1271                                 reclaim->generation = iter->generation;
1272                 }
1273
1274                 if (prev && !memcg)
1275                         goto out_unlock;
1276         }
1277 out_unlock:
1278         rcu_read_unlock();
1279 out_css_put:
1280         if (prev && prev != root)
1281                 css_put(&prev->css);
1282
1283         return memcg;
1284 }
1285
1286 /**
1287  * mem_cgroup_iter_break - abort a hierarchy walk prematurely
1288  * @root: hierarchy root
1289  * @prev: last visited hierarchy member as returned by mem_cgroup_iter()
1290  */
1291 void mem_cgroup_iter_break(struct mem_cgroup *root,
1292                            struct mem_cgroup *prev)
1293 {
1294         if (!root)
1295                 root = root_mem_cgroup;
1296         if (prev && prev != root)
1297                 css_put(&prev->css);
1298 }
1299
1300 /*
1301  * Iteration constructs for visiting all cgroups (under a tree).  If
1302  * loops are exited prematurely (break), mem_cgroup_iter_break() must
1303  * be used for reference counting.
1304  */
1305 #define for_each_mem_cgroup_tree(iter, root)            \
1306         for (iter = mem_cgroup_iter(root, NULL, NULL);  \
1307              iter != NULL;                              \
1308              iter = mem_cgroup_iter(root, iter, NULL))
1309
1310 #define for_each_mem_cgroup(iter)                       \
1311         for (iter = mem_cgroup_iter(NULL, NULL, NULL);  \
1312              iter != NULL;                              \
1313              iter = mem_cgroup_iter(NULL, iter, NULL))
1314
1315 void __mem_cgroup_count_vm_event(struct mm_struct *mm, enum vm_event_item idx)
1316 {
1317         struct mem_cgroup *memcg;
1318
1319         rcu_read_lock();
1320         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(mm->owner));
1321         if (unlikely(!memcg))
1322                 goto out;
1323
1324         switch (idx) {
1325         case PGFAULT:
1326                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGFAULT]);
1327                 break;
1328         case PGMAJFAULT:
1329                 this_cpu_inc(memcg->stat->events[MEM_CGROUP_EVENTS_PGMAJFAULT]);
1330                 break;
1331         default:
1332                 BUG();
1333         }
1334 out:
1335         rcu_read_unlock();
1336 }
1337 EXPORT_SYMBOL(__mem_cgroup_count_vm_event);
1338
1339 /**
1340  * mem_cgroup_zone_lruvec - get the lru list vector for a zone and memcg
1341  * @zone: zone of the wanted lruvec
1342  * @memcg: memcg of the wanted lruvec
1343  *
1344  * Returns the lru list vector holding pages for the given @zone and
1345  * @mem.  This can be the global zone lruvec, if the memory controller
1346  * is disabled.
1347  */
1348 struct lruvec *mem_cgroup_zone_lruvec(struct zone *zone,
1349                                       struct mem_cgroup *memcg)
1350 {
1351         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1352         struct lruvec *lruvec;
1353
1354         if (mem_cgroup_disabled()) {
1355                 lruvec = &zone->lruvec;
1356                 goto out;
1357         }
1358
1359         mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
1360         lruvec = &mz->lruvec;
1361 out:
1362         /*
1363          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1364          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1365          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1366          */
1367         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1368                 lruvec->zone = zone;
1369         return lruvec;
1370 }
1371
1372 /*
1373  * Following LRU functions are allowed to be used without PCG_LOCK.
1374  * Operations are called by routine of global LRU independently from memcg.
1375  * What we have to take care of here is validness of pc->mem_cgroup.
1376  *
1377  * Changes to pc->mem_cgroup happens when
1378  * 1. charge
1379  * 2. moving account
1380  * In typical case, "charge" is done before add-to-lru. Exception is SwapCache.
1381  * It is added to LRU before charge.
1382  * If PCG_USED bit is not set, page_cgroup is not added to this private LRU.
1383  * When moving account, the page is not on LRU. It's isolated.
1384  */
1385
1386 /**
1387  * mem_cgroup_page_lruvec - return lruvec for adding an lru page
1388  * @page: the page
1389  * @zone: zone of the page
1390  */
1391 struct lruvec *mem_cgroup_page_lruvec(struct page *page, struct zone *zone)
1392 {
1393         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1394         struct mem_cgroup *memcg;
1395         struct page_cgroup *pc;
1396         struct lruvec *lruvec;
1397
1398         if (mem_cgroup_disabled()) {
1399                 lruvec = &zone->lruvec;
1400                 goto out;
1401         }
1402
1403         pc = lookup_page_cgroup(page);
1404         memcg = pc->mem_cgroup;
1405
1406         /*
1407          * Surreptitiously switch any uncharged offlist page to root:
1408          * an uncharged page off lru does nothing to secure
1409          * its former mem_cgroup from sudden removal.
1410          *
1411          * Our caller holds lru_lock, and PageCgroupUsed is updated
1412          * under page_cgroup lock: between them, they make all uses
1413          * of pc->mem_cgroup safe.
1414          */
1415         if (!PageLRU(page) && !PageCgroupUsed(pc) && memcg != root_mem_cgroup)
1416                 pc->mem_cgroup = memcg = root_mem_cgroup;
1417
1418         mz = page_cgroup_zoneinfo(memcg, page);
1419         lruvec = &mz->lruvec;
1420 out:
1421         /*
1422          * Since a node can be onlined after the mem_cgroup was created,
1423          * we have to be prepared to initialize lruvec->zone here;
1424          * and if offlined then reonlined, we need to reinitialize it.
1425          */
1426         if (unlikely(lruvec->zone != zone))
1427                 lruvec->zone = zone;
1428         return lruvec;
1429 }
1430
1431 /**
1432  * mem_cgroup_update_lru_size - account for adding or removing an lru page
1433  * @lruvec: mem_cgroup per zone lru vector
1434  * @lru: index of lru list the page is sitting on
1435  * @nr_pages: positive when adding or negative when removing
1436  *
1437  * This function must be called when a page is added to or removed from an
1438  * lru list.
1439  */
1440 void mem_cgroup_update_lru_size(struct lruvec *lruvec, enum lru_list lru,
1441                                 int nr_pages)
1442 {
1443         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
1444         unsigned long *lru_size;
1445
1446         if (mem_cgroup_disabled())
1447                 return;
1448
1449         mz = container_of(lruvec, struct mem_cgroup_per_zone, lruvec);
1450         lru_size = mz->lru_size + lru;
1451         *lru_size += nr_pages;
1452         VM_BUG_ON((long)(*lru_size) < 0);
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Checks whether given mem is same or in the root_mem_cgroup's
1457  * hierarchy subtree
1458  */
1459 bool __mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1460                                   struct mem_cgroup *memcg)
1461 {
1462         if (root_memcg == memcg)
1463                 return true;
1464         if (!root_memcg->use_hierarchy || !memcg)
1465                 return false;
1466         return cgroup_is_descendant(memcg->css.cgroup, root_memcg->css.cgroup);
1467 }
1468
1469 static bool mem_cgroup_same_or_subtree(const struct mem_cgroup *root_memcg,
1470                                        struct mem_cgroup *memcg)
1471 {
1472         bool ret;
1473
1474         rcu_read_lock();
1475         ret = __mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg);
1476         rcu_read_unlock();
1477         return ret;
1478 }
1479
1480 bool task_in_mem_cgroup(struct task_struct *task,
1481                         const struct mem_cgroup *memcg)
1482 {
1483         struct mem_cgroup *curr = NULL;
1484         struct task_struct *p;
1485         bool ret;
1486
1487         p = find_lock_task_mm(task);
1488         if (p) {
1489                 curr = try_get_mem_cgroup_from_mm(p->mm);
1490                 task_unlock(p);
1491         } else {
1492                 /*
1493                  * All threads may have already detached their mm's, but the oom
1494                  * killer still needs to detect if they have already been oom
1495                  * killed to prevent needlessly killing additional tasks.
1496                  */
1497                 rcu_read_lock();
1498                 curr = mem_cgroup_from_task(task);
1499                 if (curr)
1500                         css_get(&curr->css);
1501                 rcu_read_unlock();
1502         }
1503         if (!curr)
1504                 return false;
1505         /*
1506          * We should check use_hierarchy of "memcg" not "curr". Because checking
1507          * use_hierarchy of "curr" here make this function true if hierarchy is
1508          * enabled in "curr" and "curr" is a child of "memcg" in *cgroup*
1509          * hierarchy(even if use_hierarchy is disabled in "memcg").
1510          */
1511         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, curr);
1512         css_put(&curr->css);
1513         return ret;
1514 }
1515
1516 int mem_cgroup_inactive_anon_is_low(struct lruvec *lruvec)
1517 {
1518         unsigned long inactive_ratio;
1519         unsigned long inactive;
1520         unsigned long active;
1521         unsigned long gb;
1522
1523         inactive = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_INACTIVE_ANON);
1524         active = mem_cgroup_get_lru_size(lruvec, LRU_ACTIVE_ANON);
1525
1526         gb = (inactive + active) >> (30 - PAGE_SHIFT);
1527         if (gb)
1528                 inactive_ratio = int_sqrt(10 * gb);
1529         else
1530                 inactive_ratio = 1;
1531
1532         return inactive * inactive_ratio < active;
1533 }
1534
1535 #define mem_cgroup_from_res_counter(counter, member)    \
1536         container_of(counter, struct mem_cgroup, member)
1537
1538 /**
1539  * mem_cgroup_margin - calculate chargeable space of a memory cgroup
1540  * @memcg: the memory cgroup
1541  *
1542  * Returns the maximum amount of memory @mem can be charged with, in
1543  * pages.
1544  */
1545 static unsigned long mem_cgroup_margin(struct mem_cgroup *memcg)
1546 {
1547         unsigned long long margin;
1548
1549         margin = res_counter_margin(&memcg->res);
1550         if (do_swap_account)
1551                 margin = min(margin, res_counter_margin(&memcg->memsw));
1552         return margin >> PAGE_SHIFT;
1553 }
1554
1555 int mem_cgroup_swappiness(struct mem_cgroup *memcg)
1556 {
1557         /* root ? */
1558         if (!css_parent(&memcg->css))
1559                 return vm_swappiness;
1560
1561         return memcg->swappiness;
1562 }
1563
1564 /*
1565  * memcg->moving_account is used for checking possibility that some thread is
1566  * calling move_account(). When a thread on CPU-A starts moving pages under
1567  * a memcg, other threads should check memcg->moving_account under
1568  * rcu_read_lock(), like this:
1569  *
1570  *         CPU-A                                    CPU-B
1571  *                                              rcu_read_lock()
1572  *         memcg->moving_account+1              if (memcg->mocing_account)
1573  *                                                   take heavy locks.
1574  *         synchronize_rcu()                    update something.
1575  *                                              rcu_read_unlock()
1576  *         start move here.
1577  */
1578
1579 /* for quick checking without looking up memcg */
1580 atomic_t memcg_moving __read_mostly;
1581
1582 static void mem_cgroup_start_move(struct mem_cgroup *memcg)
1583 {
1584         atomic_inc(&memcg_moving);
1585         atomic_inc(&memcg->moving_account);
1586         synchronize_rcu();
1587 }
1588
1589 static void mem_cgroup_end_move(struct mem_cgroup *memcg)
1590 {
1591         /*
1592          * Now, mem_cgroup_clear_mc() may call this function with NULL.
1593          * We check NULL in callee rather than caller.
1594          */
1595         if (memcg) {
1596                 atomic_dec(&memcg_moving);
1597                 atomic_dec(&memcg->moving_account);
1598         }
1599 }
1600
1601 /*
1602  * 2 routines for checking "mem" is under move_account() or not.
1603  *
1604  * mem_cgroup_stolen() -  checking whether a cgroup is mc.from or not. This
1605  *                        is used for avoiding races in accounting.  If true,
1606  *                        pc->mem_cgroup may be overwritten.
1607  *
1608  * mem_cgroup_under_move() - checking a cgroup is mc.from or mc.to or
1609  *                        under hierarchy of moving cgroups. This is for
1610  *                        waiting at hith-memory prressure caused by "move".
1611  */
1612
1613 static bool mem_cgroup_stolen(struct mem_cgroup *memcg)
1614 {
1615         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
1616         return atomic_read(&memcg->moving_account) > 0;
1617 }
1618
1619 static bool mem_cgroup_under_move(struct mem_cgroup *memcg)
1620 {
1621         struct mem_cgroup *from;
1622         struct mem_cgroup *to;
1623         bool ret = false;
1624         /*
1625          * Unlike task_move routines, we access mc.to, mc.from not under
1626          * mutual exclusion by cgroup_mutex. Here, we take spinlock instead.
1627          */
1628         spin_lock(&mc.lock);
1629         from = mc.from;
1630         to = mc.to;
1631         if (!from)
1632                 goto unlock;
1633
1634         ret = mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, from)
1635                 || mem_cgroup_same_or_subtree(memcg, to);
1636 unlock:
1637         spin_unlock(&mc.lock);
1638         return ret;
1639 }
1640
1641 static bool mem_cgroup_wait_acct_move(struct mem_cgroup *memcg)
1642 {
1643         if (mc.moving_task && current != mc.moving_task) {
1644                 if (mem_cgroup_under_move(memcg)) {
1645                         DEFINE_WAIT(wait);
1646                         prepare_to_wait(&mc.waitq, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
1647                         /* moving charge context might have finished. */
1648                         if (mc.moving_task)
1649                                 schedule();
1650                         finish_wait(&mc.waitq, &wait);
1651                         return true;
1652                 }
1653         }
1654         return false;
1655 }
1656
1657 /*
1658  * Take this lock when
1659  * - a code tries to modify page's memcg while it's USED.
1660  * - a code tries to modify page state accounting in a memcg.
1661  * see mem_cgroup_stolen(), too.
1662  */
1663 static void move_lock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1664                                   unsigned long *flags)
1665 {
1666         spin_lock_irqsave(&memcg->move_lock, *flags);
1667 }
1668
1669 static void move_unlock_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg,
1670                                 unsigned long *flags)
1671 {
1672         spin_unlock_irqrestore(&memcg->move_lock, *flags);
1673 }
1674
1675 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1676 /**
1677  * mem_cgroup_print_oom_info: Print OOM information relevant to memory controller.
1678  * @memcg: The memory cgroup that went over limit
1679  * @p: Task that is going to be killed
1680  *
1681  * NOTE: @memcg and @p's mem_cgroup can be different when hierarchy is
1682  * enabled
1683  */
1684 void mem_cgroup_print_oom_info(struct mem_cgroup *memcg, struct task_struct *p)
1685 {
1686         /* oom_info_lock ensures that parallel ooms do not interleave */
1687         static DEFINE_MUTEX(oom_info_lock);
1688         struct mem_cgroup *iter;
1689         unsigned int i;
1690
1691         if (!p)
1692                 return;
1693
1694         mutex_lock(&oom_info_lock);
1695         rcu_read_lock();
1696
1697         pr_info("Task in ");
1698         pr_cont_cgroup_path(task_cgroup(p, memory_cgrp_id));
1699         pr_info(" killed as a result of limit of ");
1700         pr_cont_cgroup_path(memcg->css.cgroup);
1701         pr_info("\n");
1702
1703         rcu_read_unlock();
1704
1705         pr_info("memory: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1706                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) >> 10,
1707                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT) >> 10,
1708                 res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_FAILCNT));
1709         pr_info("memory+swap: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1710                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE) >> 10,
1711                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT) >> 10,
1712                 res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_FAILCNT));
1713         pr_info("kmem: usage %llukB, limit %llukB, failcnt %llu\n",
1714                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) >> 10,
1715                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_LIMIT) >> 10,
1716                 res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_FAILCNT));
1717
1718         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1719                 pr_info("Memory cgroup stats for ");
1720                 pr_cont_cgroup_path(iter->css.cgroup);
1721                 pr_cont(":");
1722
1723                 for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
1724                         if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
1725                                 continue;
1726                         pr_cont(" %s:%ldKB", mem_cgroup_stat_names[i],
1727                                 K(mem_cgroup_read_stat(iter, i)));
1728                 }
1729
1730                 for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
1731                         pr_cont(" %s:%luKB", mem_cgroup_lru_names[i],
1732                                 K(mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, BIT(i))));
1733
1734                 pr_cont("\n");
1735         }
1736         mutex_unlock(&oom_info_lock);
1737 }
1738
1739 /*
1740  * This function returns the number of memcg under hierarchy tree. Returns
1741  * 1(self count) if no children.
1742  */
1743 static int mem_cgroup_count_children(struct mem_cgroup *memcg)
1744 {
1745         int num = 0;
1746         struct mem_cgroup *iter;
1747
1748         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
1749                 num++;
1750         return num;
1751 }
1752
1753 /*
1754  * Return the memory (and swap, if configured) limit for a memcg.
1755  */
1756 static u64 mem_cgroup_get_limit(struct mem_cgroup *memcg)
1757 {
1758         u64 limit;
1759
1760         limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
1761
1762         /*
1763          * Do not consider swap space if we cannot swap due to swappiness
1764          */
1765         if (mem_cgroup_swappiness(memcg)) {
1766                 u64 memsw;
1767
1768                 limit += total_swap_pages << PAGE_SHIFT;
1769                 memsw = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
1770
1771                 /*
1772                  * If memsw is finite and limits the amount of swap space
1773                  * available to this memcg, return that limit.
1774                  */
1775                 limit = min(limit, memsw);
1776         }
1777
1778         return limit;
1779 }
1780
1781 static void mem_cgroup_out_of_memory(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
1782                                      int order)
1783 {
1784         struct mem_cgroup *iter;
1785         unsigned long chosen_points = 0;
1786         unsigned long totalpages;
1787         unsigned int points = 0;
1788         struct task_struct *chosen = NULL;
1789
1790         /*
1791          * If current has a pending SIGKILL or is exiting, then automatically
1792          * select it.  The goal is to allow it to allocate so that it may
1793          * quickly exit and free its memory.
1794          */
1795         if (fatal_signal_pending(current) || current->flags & PF_EXITING) {
1796                 set_thread_flag(TIF_MEMDIE);
1797                 return;
1798         }
1799
1800         check_panic_on_oom(CONSTRAINT_MEMCG, gfp_mask, order, NULL);
1801         totalpages = mem_cgroup_get_limit(memcg) >> PAGE_SHIFT ? : 1;
1802         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
1803                 struct css_task_iter it;
1804                 struct task_struct *task;
1805
1806                 css_task_iter_start(&iter->css, &it);
1807                 while ((task = css_task_iter_next(&it))) {
1808                         switch (oom_scan_process_thread(task, totalpages, NULL,
1809                                                         false)) {
1810                         case OOM_SCAN_SELECT:
1811                                 if (chosen)
1812                                         put_task_struct(chosen);
1813                                 chosen = task;
1814                                 chosen_points = ULONG_MAX;
1815                                 get_task_struct(chosen);
1816                                 /* fall through */
1817                         case OOM_SCAN_CONTINUE:
1818                                 continue;
1819                         case OOM_SCAN_ABORT:
1820                                 css_task_iter_end(&it);
1821                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
1822                                 if (chosen)
1823                                         put_task_struct(chosen);
1824                                 return;
1825                         case OOM_SCAN_OK:
1826                                 break;
1827                         };
1828                         points = oom_badness(task, memcg, NULL, totalpages);
1829                         if (!points || points < chosen_points)
1830                                 continue;
1831                         /* Prefer thread group leaders for display purposes */
1832                         if (points == chosen_points &&
1833                             thread_group_leader(chosen))
1834                                 continue;
1835
1836                         if (chosen)
1837                                 put_task_struct(chosen);
1838                         chosen = task;
1839                         chosen_points = points;
1840                         get_task_struct(chosen);
1841                 }
1842                 css_task_iter_end(&it);
1843         }
1844
1845         if (!chosen)
1846                 return;
1847         points = chosen_points * 1000 / totalpages;
1848         oom_kill_process(chosen, gfp_mask, order, points, totalpages, memcg,
1849                          NULL, "Memory cgroup out of memory");
1850 }
1851
1852 static unsigned long mem_cgroup_reclaim(struct mem_cgroup *memcg,
1853                                         gfp_t gfp_mask,
1854                                         unsigned long flags)
1855 {
1856         unsigned long total = 0;
1857         bool noswap = false;
1858         int loop;
1859
1860         if (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP)
1861                 noswap = true;
1862         if (!(flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK) && memcg->memsw_is_minimum)
1863                 noswap = true;
1864
1865         for (loop = 0; loop < MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS; loop++) {
1866                 if (loop)
1867                         drain_all_stock_async(memcg);
1868                 total += try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, gfp_mask, noswap);
1869                 /*
1870                  * Allow limit shrinkers, which are triggered directly
1871                  * by userspace, to catch signals and stop reclaim
1872                  * after minimal progress, regardless of the margin.
1873                  */
1874                 if (total && (flags & MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK))
1875                         break;
1876                 if (mem_cgroup_margin(memcg))
1877                         break;
1878                 /*
1879                  * If nothing was reclaimed after two attempts, there
1880                  * may be no reclaimable pages in this hierarchy.
1881                  */
1882                 if (loop && !total)
1883                         break;
1884         }
1885         return total;
1886 }
1887
1888 /**
1889  * test_mem_cgroup_node_reclaimable
1890  * @memcg: the target memcg
1891  * @nid: the node ID to be checked.
1892  * @noswap : specify true here if the user wants flle only information.
1893  *
1894  * This function returns whether the specified memcg contains any
1895  * reclaimable pages on a node. Returns true if there are any reclaimable
1896  * pages in the node.
1897  */
1898 static bool test_mem_cgroup_node_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg,
1899                 int nid, bool noswap)
1900 {
1901         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_FILE))
1902                 return true;
1903         if (noswap || !total_swap_pages)
1904                 return false;
1905         if (mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid, LRU_ALL_ANON))
1906                 return true;
1907         return false;
1908
1909 }
1910 #if MAX_NUMNODES > 1
1911
1912 /*
1913  * Always updating the nodemask is not very good - even if we have an empty
1914  * list or the wrong list here, we can start from some node and traverse all
1915  * nodes based on the zonelist. So update the list loosely once per 10 secs.
1916  *
1917  */
1918 static void mem_cgroup_may_update_nodemask(struct mem_cgroup *memcg)
1919 {
1920         int nid;
1921         /*
1922          * numainfo_events > 0 means there was at least NUMAINFO_EVENTS_TARGET
1923          * pagein/pageout changes since the last update.
1924          */
1925         if (!atomic_read(&memcg->numainfo_events))
1926                 return;
1927         if (atomic_inc_return(&memcg->numainfo_updating) > 1)
1928                 return;
1929
1930         /* make a nodemask where this memcg uses memory from */
1931         memcg->scan_nodes = node_states[N_MEMORY];
1932
1933         for_each_node_mask(nid, node_states[N_MEMORY]) {
1934
1935                 if (!test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, false))
1936                         node_clear(nid, memcg->scan_nodes);
1937         }
1938
1939         atomic_set(&memcg->numainfo_events, 0);
1940         atomic_set(&memcg->numainfo_updating, 0);
1941 }
1942
1943 /*
1944  * Selecting a node where we start reclaim from. Because what we need is just
1945  * reducing usage counter, start from anywhere is O,K. Considering
1946  * memory reclaim from current node, there are pros. and cons.
1947  *
1948  * Freeing memory from current node means freeing memory from a node which
1949  * we'll use or we've used. So, it may make LRU bad. And if several threads
1950  * hit limits, it will see a contention on a node. But freeing from remote
1951  * node means more costs for memory reclaim because of memory latency.
1952  *
1953  * Now, we use round-robin. Better algorithm is welcomed.
1954  */
1955 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
1956 {
1957         int node;
1958
1959         mem_cgroup_may_update_nodemask(memcg);
1960         node = memcg->last_scanned_node;
1961
1962         node = next_node(node, memcg->scan_nodes);
1963         if (node == MAX_NUMNODES)
1964                 node = first_node(memcg->scan_nodes);
1965         /*
1966          * We call this when we hit limit, not when pages are added to LRU.
1967          * No LRU may hold pages because all pages are UNEVICTABLE or
1968          * memcg is too small and all pages are not on LRU. In that case,
1969          * we use curret node.
1970          */
1971         if (unlikely(node == MAX_NUMNODES))
1972                 node = numa_node_id();
1973
1974         memcg->last_scanned_node = node;
1975         return node;
1976 }
1977
1978 /*
1979  * Check all nodes whether it contains reclaimable pages or not.
1980  * For quick scan, we make use of scan_nodes. This will allow us to skip
1981  * unused nodes. But scan_nodes is lazily updated and may not cotain
1982  * enough new information. We need to do double check.
1983  */
1984 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
1985 {
1986         int nid;
1987
1988         /*
1989          * quick check...making use of scan_node.
1990          * We can skip unused nodes.
1991          */
1992         if (!nodes_empty(memcg->scan_nodes)) {
1993                 for (nid = first_node(memcg->scan_nodes);
1994                      nid < MAX_NUMNODES;
1995                      nid = next_node(nid, memcg->scan_nodes)) {
1996
1997                         if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
1998                                 return true;
1999                 }
2000         }
2001         /*
2002          * Check rest of nodes.
2003          */
2004         for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
2005                 if (node_isset(nid, memcg->scan_nodes))
2006                         continue;
2007                 if (test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, nid, noswap))
2008                         return true;
2009         }
2010         return false;
2011 }
2012
2013 #else
2014 int mem_cgroup_select_victim_node(struct mem_cgroup *memcg)
2015 {
2016         return 0;
2017 }
2018
2019 static bool mem_cgroup_reclaimable(struct mem_cgroup *memcg, bool noswap)
2020 {
2021         return test_mem_cgroup_node_reclaimable(memcg, 0, noswap);
2022 }
2023 #endif
2024
2025 static int mem_cgroup_soft_reclaim(struct mem_cgroup *root_memcg,
2026                                    struct zone *zone,
2027                                    gfp_t gfp_mask,
2028                                    unsigned long *total_scanned)
2029 {
2030         struct mem_cgroup *victim = NULL;
2031         int total = 0;
2032         int loop = 0;
2033         unsigned long excess;
2034         unsigned long nr_scanned;
2035         struct mem_cgroup_reclaim_cookie reclaim = {
2036                 .zone = zone,
2037                 .priority = 0,
2038         };
2039
2040         excess = res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res) >> PAGE_SHIFT;
2041
2042         while (1) {
2043                 victim = mem_cgroup_iter(root_memcg, victim, &reclaim);
2044                 if (!victim) {
2045                         loop++;
2046                         if (loop >= 2) {
2047                                 /*
2048                                  * If we have not been able to reclaim
2049                                  * anything, it might because there are
2050                                  * no reclaimable pages under this hierarchy
2051                                  */
2052                                 if (!total)
2053                                         break;
2054                                 /*
2055                                  * We want to do more targeted reclaim.
2056                                  * excess >> 2 is not to excessive so as to
2057                                  * reclaim too much, nor too less that we keep
2058                                  * coming back to reclaim from this cgroup
2059                                  */
2060                                 if (total >= (excess >> 2) ||
2061                                         (loop > MEM_CGROUP_MAX_RECLAIM_LOOPS))
2062                                         break;
2063                         }
2064                         continue;
2065                 }
2066                 if (!mem_cgroup_reclaimable(victim, false))
2067                         continue;
2068                 total += mem_cgroup_shrink_node_zone(victim, gfp_mask, false,
2069                                                      zone, &nr_scanned);
2070                 *total_scanned += nr_scanned;
2071                 if (!res_counter_soft_limit_excess(&root_memcg->res))
2072                         break;
2073         }
2074         mem_cgroup_iter_break(root_memcg, victim);
2075         return total;
2076 }
2077
2078 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
2079 static struct lockdep_map memcg_oom_lock_dep_map = {
2080         .name = "memcg_oom_lock",
2081 };
2082 #endif
2083
2084 static DEFINE_SPINLOCK(memcg_oom_lock);
2085
2086 /*
2087  * Check OOM-Killer is already running under our hierarchy.
2088  * If someone is running, return false.
2089  */
2090 static bool mem_cgroup_oom_trylock(struct mem_cgroup *memcg)
2091 {
2092         struct mem_cgroup *iter, *failed = NULL;
2093
2094         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2095
2096         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2097                 if (iter->oom_lock) {
2098                         /*
2099                          * this subtree of our hierarchy is already locked
2100                          * so we cannot give a lock.
2101                          */
2102                         failed = iter;
2103                         mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2104                         break;
2105                 } else
2106                         iter->oom_lock = true;
2107         }
2108
2109         if (failed) {
2110                 /*
2111                  * OK, we failed to lock the whole subtree so we have
2112                  * to clean up what we set up to the failing subtree
2113                  */
2114                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg) {
2115                         if (iter == failed) {
2116                                 mem_cgroup_iter_break(memcg, iter);
2117                                 break;
2118                         }
2119                         iter->oom_lock = false;
2120                 }
2121         } else
2122                 mutex_acquire(&memcg_oom_lock_dep_map, 0, 1, _RET_IP_);
2123
2124         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2125
2126         return !failed;
2127 }
2128
2129 static void mem_cgroup_oom_unlock(struct mem_cgroup *memcg)
2130 {
2131         struct mem_cgroup *iter;
2132
2133         spin_lock(&memcg_oom_lock);
2134         mutex_release(&memcg_oom_lock_dep_map, 1, _RET_IP_);
2135         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2136                 iter->oom_lock = false;
2137         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
2138 }
2139
2140 static void mem_cgroup_mark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2141 {
2142         struct mem_cgroup *iter;
2143
2144         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2145                 atomic_inc(&iter->under_oom);
2146 }
2147
2148 static void mem_cgroup_unmark_under_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2149 {
2150         struct mem_cgroup *iter;
2151
2152         /*
2153          * When a new child is created while the hierarchy is under oom,
2154          * mem_cgroup_oom_lock() may not be called. We have to use
2155          * atomic_add_unless() here.
2156          */
2157         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
2158                 atomic_add_unless(&iter->under_oom, -1, 0);
2159 }
2160
2161 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(memcg_oom_waitq);
2162
2163 struct oom_wait_info {
2164         struct mem_cgroup *memcg;
2165         wait_queue_t    wait;
2166 };
2167
2168 static int memcg_oom_wake_function(wait_queue_t *wait,
2169         unsigned mode, int sync, void *arg)
2170 {
2171         struct mem_cgroup *wake_memcg = (struct mem_cgroup *)arg;
2172         struct mem_cgroup *oom_wait_memcg;
2173         struct oom_wait_info *oom_wait_info;
2174
2175         oom_wait_info = container_of(wait, struct oom_wait_info, wait);
2176         oom_wait_memcg = oom_wait_info->memcg;
2177
2178         /*
2179          * Both of oom_wait_info->memcg and wake_memcg are stable under us.
2180          * Then we can use css_is_ancestor without taking care of RCU.
2181          */
2182         if (!mem_cgroup_same_or_subtree(oom_wait_memcg, wake_memcg)
2183                 && !mem_cgroup_same_or_subtree(wake_memcg, oom_wait_memcg))
2184                 return 0;
2185         return autoremove_wake_function(wait, mode, sync, arg);
2186 }
2187
2188 static void memcg_wakeup_oom(struct mem_cgroup *memcg)
2189 {
2190         atomic_inc(&memcg->oom_wakeups);
2191         /* for filtering, pass "memcg" as argument. */
2192         __wake_up(&memcg_oom_waitq, TASK_NORMAL, 0, memcg);
2193 }
2194
2195 static void memcg_oom_recover(struct mem_cgroup *memcg)
2196 {
2197         if (memcg && atomic_read(&memcg->under_oom))
2198                 memcg_wakeup_oom(memcg);
2199 }
2200
2201 static void mem_cgroup_oom(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t mask, int order)
2202 {
2203         if (!current->memcg_oom.may_oom)
2204                 return;
2205         /*
2206          * We are in the middle of the charge context here, so we
2207          * don't want to block when potentially sitting on a callstack
2208          * that holds all kinds of filesystem and mm locks.
2209          *
2210          * Also, the caller may handle a failed allocation gracefully
2211          * (like optional page cache readahead) and so an OOM killer
2212          * invocation might not even be necessary.
2213          *
2214          * That's why we don't do anything here except remember the
2215          * OOM context and then deal with it at the end of the page
2216          * fault when the stack is unwound, the locks are released,
2217          * and when we know whether the fault was overall successful.
2218          */
2219         css_get(&memcg->css);
2220         current->memcg_oom.memcg = memcg;
2221         current->memcg_oom.gfp_mask = mask;
2222         current->memcg_oom.order = order;
2223 }
2224
2225 /**
2226  * mem_cgroup_oom_synchronize - complete memcg OOM handling
2227  * @handle: actually kill/wait or just clean up the OOM state
2228  *
2229  * This has to be called at the end of a page fault if the memcg OOM
2230  * handler was enabled.
2231  *
2232  * Memcg supports userspace OOM handling where failed allocations must
2233  * sleep on a waitqueue until the userspace task resolves the
2234  * situation.  Sleeping directly in the charge context with all kinds
2235  * of locks held is not a good idea, instead we remember an OOM state
2236  * in the task and mem_cgroup_oom_synchronize() has to be called at
2237  * the end of the page fault to complete the OOM handling.
2238  *
2239  * Returns %true if an ongoing memcg OOM situation was detected and
2240  * completed, %false otherwise.
2241  */
2242 bool mem_cgroup_oom_synchronize(bool handle)
2243 {
2244         struct mem_cgroup *memcg = current->memcg_oom.memcg;
2245         struct oom_wait_info owait;
2246         bool locked;
2247
2248         /* OOM is global, do not handle */
2249         if (!memcg)
2250                 return false;
2251
2252         if (!handle)
2253                 goto cleanup;
2254
2255         owait.memcg = memcg;
2256         owait.wait.flags = 0;
2257         owait.wait.func = memcg_oom_wake_function;
2258         owait.wait.private = current;
2259         INIT_LIST_HEAD(&owait.wait.task_list);
2260
2261         prepare_to_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait, TASK_KILLABLE);
2262         mem_cgroup_mark_under_oom(memcg);
2263
2264         locked = mem_cgroup_oom_trylock(memcg);
2265
2266         if (locked)
2267                 mem_cgroup_oom_notify(memcg);
2268
2269         if (locked && !memcg->oom_kill_disable) {
2270                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2271                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2272                 mem_cgroup_out_of_memory(memcg, current->memcg_oom.gfp_mask,
2273                                          current->memcg_oom.order);
2274         } else {
2275                 schedule();
2276                 mem_cgroup_unmark_under_oom(memcg);
2277                 finish_wait(&memcg_oom_waitq, &owait.wait);
2278         }
2279
2280         if (locked) {
2281                 mem_cgroup_oom_unlock(memcg);
2282                 /*
2283                  * There is no guarantee that an OOM-lock contender
2284                  * sees the wakeups triggered by the OOM kill
2285                  * uncharges.  Wake any sleepers explicitely.
2286                  */
2287                 memcg_oom_recover(memcg);
2288         }
2289 cleanup:
2290         current->memcg_oom.memcg = NULL;
2291         css_put(&memcg->css);
2292         return true;
2293 }
2294
2295 /*
2296  * Currently used to update mapped file statistics, but the routine can be
2297  * generalized to update other statistics as well.
2298  *
2299  * Notes: Race condition
2300  *
2301  * We usually use page_cgroup_lock() for accessing page_cgroup member but
2302  * it tends to be costly. But considering some conditions, we doesn't need
2303  * to do so _always_.
2304  *
2305  * Considering "charge", lock_page_cgroup() is not required because all
2306  * file-stat operations happen after a page is attached to radix-tree. There
2307  * are no race with "charge".
2308  *
2309  * Considering "uncharge", we know that memcg doesn't clear pc->mem_cgroup
2310  * at "uncharge" intentionally. So, we always see valid pc->mem_cgroup even
2311  * if there are race with "uncharge". Statistics itself is properly handled
2312  * by flags.
2313  *
2314  * Considering "move", this is an only case we see a race. To make the race
2315  * small, we check mm->moving_account and detect there are possibility of race
2316  * If there is, we take a lock.
2317  */
2318
2319 void __mem_cgroup_begin_update_page_stat(struct page *page,
2320                                 bool *locked, unsigned long *flags)
2321 {
2322         struct mem_cgroup *memcg;
2323         struct page_cgroup *pc;
2324
2325         pc = lookup_page_cgroup(page);
2326 again:
2327         memcg = pc->mem_cgroup;
2328         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2329                 return;
2330         /*
2331          * If this memory cgroup is not under account moving, we don't
2332          * need to take move_lock_mem_cgroup(). Because we already hold
2333          * rcu_read_lock(), any calls to move_account will be delayed until
2334          * rcu_read_unlock() if mem_cgroup_stolen() == true.
2335          */
2336         if (!mem_cgroup_stolen(memcg))
2337                 return;
2338
2339         move_lock_mem_cgroup(memcg, flags);
2340         if (memcg != pc->mem_cgroup || !PageCgroupUsed(pc)) {
2341                 move_unlock_mem_cgroup(memcg, flags);
2342                 goto again;
2343         }
2344         *locked = true;
2345 }
2346
2347 void __mem_cgroup_end_update_page_stat(struct page *page, unsigned long *flags)
2348 {
2349         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2350
2351         /*
2352          * It's guaranteed that pc->mem_cgroup never changes while
2353          * lock is held because a routine modifies pc->mem_cgroup
2354          * should take move_lock_mem_cgroup().
2355          */
2356         move_unlock_mem_cgroup(pc->mem_cgroup, flags);
2357 }
2358
2359 void mem_cgroup_update_page_stat(struct page *page,
2360                                  enum mem_cgroup_stat_index idx, int val)
2361 {
2362         struct mem_cgroup *memcg;
2363         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2364         unsigned long uninitialized_var(flags);
2365
2366         if (mem_cgroup_disabled())
2367                 return;
2368
2369         VM_BUG_ON(!rcu_read_lock_held());
2370         memcg = pc->mem_cgroup;
2371         if (unlikely(!memcg || !PageCgroupUsed(pc)))
2372                 return;
2373
2374         this_cpu_add(memcg->stat->count[idx], val);
2375 }
2376
2377 /*
2378  * size of first charge trial. "32" comes from vmscan.c's magic value.
2379  * TODO: maybe necessary to use big numbers in big irons.
2380  */
2381 #define CHARGE_BATCH    32U
2382 struct memcg_stock_pcp {
2383         struct mem_cgroup *cached; /* this never be root cgroup */
2384         unsigned int nr_pages;
2385         struct work_struct work;
2386         unsigned long flags;
2387 #define FLUSHING_CACHED_CHARGE  0
2388 };
2389 static DEFINE_PER_CPU(struct memcg_stock_pcp, memcg_stock);
2390 static DEFINE_MUTEX(percpu_charge_mutex);
2391
2392 /**
2393  * consume_stock: Try to consume stocked charge on this cpu.
2394  * @memcg: memcg to consume from.
2395  * @nr_pages: how many pages to charge.
2396  *
2397  * The charges will only happen if @memcg matches the current cpu's memcg
2398  * stock, and at least @nr_pages are available in that stock.  Failure to
2399  * service an allocation will refill the stock.
2400  *
2401  * returns true if successful, false otherwise.
2402  */
2403 static bool consume_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2404 {
2405         struct memcg_stock_pcp *stock;
2406         bool ret = true;
2407
2408         if (nr_pages > CHARGE_BATCH)
2409                 return false;
2410
2411         stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2412         if (memcg == stock->cached && stock->nr_pages >= nr_pages)
2413                 stock->nr_pages -= nr_pages;
2414         else /* need to call res_counter_charge */
2415                 ret = false;
2416         put_cpu_var(memcg_stock);
2417         return ret;
2418 }
2419
2420 /*
2421  * Returns stocks cached in percpu to res_counter and reset cached information.
2422  */
2423 static void drain_stock(struct memcg_stock_pcp *stock)
2424 {
2425         struct mem_cgroup *old = stock->cached;
2426
2427         if (stock->nr_pages) {
2428                 unsigned long bytes = stock->nr_pages * PAGE_SIZE;
2429
2430                 res_counter_uncharge(&old->res, bytes);
2431                 if (do_swap_account)
2432                         res_counter_uncharge(&old->memsw, bytes);
2433                 stock->nr_pages = 0;
2434         }
2435         stock->cached = NULL;
2436 }
2437
2438 /*
2439  * This must be called under preempt disabled or must be called by
2440  * a thread which is pinned to local cpu.
2441  */
2442 static void drain_local_stock(struct work_struct *dummy)
2443 {
2444         struct memcg_stock_pcp *stock = &__get_cpu_var(memcg_stock);
2445         drain_stock(stock);
2446         clear_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags);
2447 }
2448
2449 static void __init memcg_stock_init(void)
2450 {
2451         int cpu;
2452
2453         for_each_possible_cpu(cpu) {
2454                 struct memcg_stock_pcp *stock =
2455                                         &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2456                 INIT_WORK(&stock->work, drain_local_stock);
2457         }
2458 }
2459
2460 /*
2461  * Cache charges(val) which is from res_counter, to local per_cpu area.
2462  * This will be consumed by consume_stock() function, later.
2463  */
2464 static void refill_stock(struct mem_cgroup *memcg, unsigned int nr_pages)
2465 {
2466         struct memcg_stock_pcp *stock = &get_cpu_var(memcg_stock);
2467
2468         if (stock->cached != memcg) { /* reset if necessary */
2469                 drain_stock(stock);
2470                 stock->cached = memcg;
2471         }
2472         stock->nr_pages += nr_pages;
2473         put_cpu_var(memcg_stock);
2474 }
2475
2476 /*
2477  * Drains all per-CPU charge caches for given root_memcg resp. subtree
2478  * of the hierarchy under it. sync flag says whether we should block
2479  * until the work is done.
2480  */
2481 static void drain_all_stock(struct mem_cgroup *root_memcg, bool sync)
2482 {
2483         int cpu, curcpu;
2484
2485         /* Notify other cpus that system-wide "drain" is running */
2486         get_online_cpus();
2487         curcpu = get_cpu();
2488         for_each_online_cpu(cpu) {
2489                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2490                 struct mem_cgroup *memcg;
2491
2492                 memcg = stock->cached;
2493                 if (!memcg || !stock->nr_pages)
2494                         continue;
2495                 if (!mem_cgroup_same_or_subtree(root_memcg, memcg))
2496                         continue;
2497                 if (!test_and_set_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags)) {
2498                         if (cpu == curcpu)
2499                                 drain_local_stock(&stock->work);
2500                         else
2501                                 schedule_work_on(cpu, &stock->work);
2502                 }
2503         }
2504         put_cpu();
2505
2506         if (!sync)
2507                 goto out;
2508
2509         for_each_online_cpu(cpu) {
2510                 struct memcg_stock_pcp *stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2511                 if (test_bit(FLUSHING_CACHED_CHARGE, &stock->flags))
2512                         flush_work(&stock->work);
2513         }
2514 out:
2515         put_online_cpus();
2516 }
2517
2518 /*
2519  * Tries to drain stocked charges in other cpus. This function is asynchronous
2520  * and just put a work per cpu for draining localy on each cpu. Caller can
2521  * expects some charges will be back to res_counter later but cannot wait for
2522  * it.
2523  */
2524 static void drain_all_stock_async(struct mem_cgroup *root_memcg)
2525 {
2526         /*
2527          * If someone calls draining, avoid adding more kworker runs.
2528          */
2529         if (!mutex_trylock(&percpu_charge_mutex))
2530                 return;
2531         drain_all_stock(root_memcg, false);
2532         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2533 }
2534
2535 /* This is a synchronous drain interface. */
2536 static void drain_all_stock_sync(struct mem_cgroup *root_memcg)
2537 {
2538         /* called when force_empty is called */
2539         mutex_lock(&percpu_charge_mutex);
2540         drain_all_stock(root_memcg, true);
2541         mutex_unlock(&percpu_charge_mutex);
2542 }
2543
2544 /*
2545  * This function drains percpu counter value from DEAD cpu and
2546  * move it to local cpu. Note that this function can be preempted.
2547  */
2548 static void mem_cgroup_drain_pcp_counter(struct mem_cgroup *memcg, int cpu)
2549 {
2550         int i;
2551
2552         spin_lock(&memcg->pcp_counter_lock);
2553         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
2554                 long x = per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu);
2555
2556                 per_cpu(memcg->stat->count[i], cpu) = 0;
2557                 memcg->nocpu_base.count[i] += x;
2558         }
2559         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
2560                 unsigned long x = per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu);
2561
2562                 per_cpu(memcg->stat->events[i], cpu) = 0;
2563                 memcg->nocpu_base.events[i] += x;
2564         }
2565         spin_unlock(&memcg->pcp_counter_lock);
2566 }
2567
2568 static int memcg_cpu_hotplug_callback(struct notifier_block *nb,
2569                                         unsigned long action,
2570                                         void *hcpu)
2571 {
2572         int cpu = (unsigned long)hcpu;
2573         struct memcg_stock_pcp *stock;
2574         struct mem_cgroup *iter;
2575
2576         if (action == CPU_ONLINE)
2577                 return NOTIFY_OK;
2578
2579         if (action != CPU_DEAD && action != CPU_DEAD_FROZEN)
2580                 return NOTIFY_OK;
2581
2582         for_each_mem_cgroup(iter)
2583                 mem_cgroup_drain_pcp_counter(iter, cpu);
2584
2585         stock = &per_cpu(memcg_stock, cpu);
2586         drain_stock(stock);
2587         return NOTIFY_OK;
2588 }
2589
2590
2591 /* See __mem_cgroup_try_charge() for details */
2592 enum {
2593         CHARGE_OK,              /* success */
2594         CHARGE_RETRY,           /* need to retry but retry is not bad */
2595         CHARGE_NOMEM,           /* we can't do more. return -ENOMEM */
2596         CHARGE_WOULDBLOCK,      /* GFP_WAIT wasn't set and no enough res. */
2597 };
2598
2599 static int mem_cgroup_do_charge(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp_mask,
2600                                 unsigned int nr_pages, unsigned int min_pages,
2601                                 bool invoke_oom)
2602 {
2603         unsigned long csize = nr_pages * PAGE_SIZE;
2604         struct mem_cgroup *mem_over_limit;
2605         struct res_counter *fail_res;
2606         unsigned long flags = 0;
2607         int ret;
2608
2609         ret = res_counter_charge(&memcg->res, csize, &fail_res);
2610
2611         if (likely(!ret)) {
2612                 if (!do_swap_account)
2613                         return CHARGE_OK;
2614                 ret = res_counter_charge(&memcg->memsw, csize, &fail_res);
2615                 if (likely(!ret))
2616                         return CHARGE_OK;
2617
2618                 res_counter_uncharge(&memcg->res, csize);
2619                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, memsw);
2620                 flags |= MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP;
2621         } else
2622                 mem_over_limit = mem_cgroup_from_res_counter(fail_res, res);
2623         /*
2624          * Never reclaim on behalf of optional batching, retry with a
2625          * single page instead.
2626          */
2627         if (nr_pages > min_pages)
2628                 return CHARGE_RETRY;
2629
2630         if (!(gfp_mask & __GFP_WAIT))
2631                 return CHARGE_WOULDBLOCK;
2632
2633         if (gfp_mask & __GFP_NORETRY)
2634                 return CHARGE_NOMEM;
2635
2636         ret = mem_cgroup_reclaim(mem_over_limit, gfp_mask, flags);
2637         if (mem_cgroup_margin(mem_over_limit) >= nr_pages)
2638                 return CHARGE_RETRY;
2639         /*
2640          * Even though the limit is exceeded at this point, reclaim
2641          * may have been able to free some pages.  Retry the charge
2642          * before killing the task.
2643          *
2644          * Only for regular pages, though: huge pages are rather
2645          * unlikely to succeed so close to the limit, and we fall back
2646          * to regular pages anyway in case of failure.
2647          */
2648         if (nr_pages <= (1 << PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) && ret)
2649                 return CHARGE_RETRY;
2650
2651         /*
2652          * At task move, charge accounts can be doubly counted. So, it's
2653          * better to wait until the end of task_move if something is going on.
2654          */
2655         if (mem_cgroup_wait_acct_move(mem_over_limit))
2656                 return CHARGE_RETRY;
2657
2658         if (invoke_oom)
2659                 mem_cgroup_oom(mem_over_limit, gfp_mask, get_order(csize));
2660
2661         return CHARGE_NOMEM;
2662 }
2663
2664 /*
2665  * __mem_cgroup_try_charge() does
2666  * 1. detect memcg to be charged against from passed *mm and *ptr,
2667  * 2. update res_counter
2668  * 3. call memory reclaim if necessary.
2669  *
2670  * In some special case, if the task is fatal, fatal_signal_pending() or
2671  * has TIF_MEMDIE, this function returns -EINTR while writing root_mem_cgroup
2672  * to *ptr. There are two reasons for this. 1: fatal threads should quit as soon
2673  * as possible without any hazards. 2: all pages should have a valid
2674  * pc->mem_cgroup. If mm is NULL and the caller doesn't pass a valid memcg
2675  * pointer, that is treated as a charge to root_mem_cgroup.
2676  *
2677  * So __mem_cgroup_try_charge() will return
2678  *  0       ...  on success, filling *ptr with a valid memcg pointer.
2679  *  -ENOMEM ...  charge failure because of resource limits.
2680  *  -EINTR  ...  if thread is fatal. *ptr is filled with root_mem_cgroup.
2681  *
2682  * Unlike the exported interface, an "oom" parameter is added. if oom==true,
2683  * the oom-killer can be invoked.
2684  */
2685 static int __mem_cgroup_try_charge(struct mm_struct *mm,
2686                                    gfp_t gfp_mask,
2687                                    unsigned int nr_pages,
2688                                    struct mem_cgroup **ptr,
2689                                    bool oom)
2690 {
2691         unsigned int batch = max(CHARGE_BATCH, nr_pages);
2692         int nr_oom_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
2693         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2694         int ret;
2695
2696         /*
2697          * Unlike gloval-vm's OOM-kill, we're not in memory shortage
2698          * in system level. So, allow to go ahead dying process in addition to
2699          * MEMDIE process.
2700          */
2701         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)
2702                      || fatal_signal_pending(current)))
2703                 goto bypass;
2704
2705         if (unlikely(task_in_memcg_oom(current)))
2706                 goto nomem;
2707
2708         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
2709                 oom = false;
2710
2711         /*
2712          * We always charge the cgroup the mm_struct belongs to.
2713          * The mm_struct's mem_cgroup changes on task migration if the
2714          * thread group leader migrates. It's possible that mm is not
2715          * set, if so charge the root memcg (happens for pagecache usage).
2716          */
2717         if (!*ptr && !mm)
2718                 *ptr = root_mem_cgroup;
2719 again:
2720         if (*ptr) { /* css should be a valid one */
2721                 memcg = *ptr;
2722                 if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2723                         goto done;
2724                 if (consume_stock(memcg, nr_pages))
2725                         goto done;
2726                 css_get(&memcg->css);
2727         } else {
2728                 struct task_struct *p;
2729
2730                 rcu_read_lock();
2731                 p = rcu_dereference(mm->owner);
2732                 /*
2733                  * Because we don't have task_lock(), "p" can exit.
2734                  * In that case, "memcg" can point to root or p can be NULL with
2735                  * race with swapoff. Then, we have small risk of mis-accouning.
2736                  * But such kind of mis-account by race always happens because
2737                  * we don't have cgroup_mutex(). It's overkill and we allo that
2738                  * small race, here.
2739                  * (*) swapoff at el will charge against mm-struct not against
2740                  * task-struct. So, mm->owner can be NULL.
2741                  */
2742                 memcg = mem_cgroup_from_task(p);
2743                 if (!memcg)
2744                         memcg = root_mem_cgroup;
2745                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2746                         rcu_read_unlock();
2747                         goto done;
2748                 }
2749                 if (consume_stock(memcg, nr_pages)) {
2750                         /*
2751                          * It seems dagerous to access memcg without css_get().
2752                          * But considering how consume_stok works, it's not
2753                          * necessary. If consume_stock success, some charges
2754                          * from this memcg are cached on this cpu. So, we
2755                          * don't need to call css_get()/css_tryget() before
2756                          * calling consume_stock().
2757                          */
2758                         rcu_read_unlock();
2759                         goto done;
2760                 }
2761                 /* after here, we may be blocked. we need to get refcnt */
2762                 if (!css_tryget(&memcg->css)) {
2763                         rcu_read_unlock();
2764                         goto again;
2765                 }
2766                 rcu_read_unlock();
2767         }
2768
2769         do {
2770                 bool invoke_oom = oom && !nr_oom_retries;
2771
2772                 /* If killed, bypass charge */
2773                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2774                         css_put(&memcg->css);
2775                         goto bypass;
2776                 }
2777
2778                 ret = mem_cgroup_do_charge(memcg, gfp_mask, batch,
2779                                            nr_pages, invoke_oom);
2780                 switch (ret) {
2781                 case CHARGE_OK:
2782                         break;
2783                 case CHARGE_RETRY: /* not in OOM situation but retry */
2784                         batch = nr_pages;
2785                         css_put(&memcg->css);
2786                         memcg = NULL;
2787                         goto again;
2788                 case CHARGE_WOULDBLOCK: /* !__GFP_WAIT */
2789                         css_put(&memcg->css);
2790                         goto nomem;
2791                 case CHARGE_NOMEM: /* OOM routine works */
2792                         if (!oom || invoke_oom) {
2793                                 css_put(&memcg->css);
2794                                 goto nomem;
2795                         }
2796                         nr_oom_retries--;
2797                         break;
2798                 }
2799         } while (ret != CHARGE_OK);
2800
2801         if (batch > nr_pages)
2802                 refill_stock(memcg, batch - nr_pages);
2803         css_put(&memcg->css);
2804 done:
2805         *ptr = memcg;
2806         return 0;
2807 nomem:
2808         if (!(gfp_mask & __GFP_NOFAIL)) {
2809                 *ptr = NULL;
2810                 return -ENOMEM;
2811         }
2812 bypass:
2813         *ptr = root_mem_cgroup;
2814         return -EINTR;
2815 }
2816
2817 /*
2818  * Somemtimes we have to undo a charge we got by try_charge().
2819  * This function is for that and do uncharge, put css's refcnt.
2820  * gotten by try_charge().
2821  */
2822 static void __mem_cgroup_cancel_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2823                                        unsigned int nr_pages)
2824 {
2825         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
2826                 unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2827
2828                 res_counter_uncharge(&memcg->res, bytes);
2829                 if (do_swap_account)
2830                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, bytes);
2831         }
2832 }
2833
2834 /*
2835  * Cancel chrages in this cgroup....doesn't propagate to parent cgroup.
2836  * This is useful when moving usage to parent cgroup.
2837  */
2838 static void __mem_cgroup_cancel_local_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2839                                         unsigned int nr_pages)
2840 {
2841         unsigned long bytes = nr_pages * PAGE_SIZE;
2842
2843         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
2844                 return;
2845
2846         res_counter_uncharge_until(&memcg->res, memcg->res.parent, bytes);
2847         if (do_swap_account)
2848                 res_counter_uncharge_until(&memcg->memsw,
2849                                                 memcg->memsw.parent, bytes);
2850 }
2851
2852 /*
2853  * A helper function to get mem_cgroup from ID. must be called under
2854  * rcu_read_lock().  The caller is responsible for calling css_tryget if
2855  * the mem_cgroup is used for charging. (dropping refcnt from swap can be
2856  * called against removed memcg.)
2857  */
2858 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_lookup(unsigned short id)
2859 {
2860         /* ID 0 is unused ID */
2861         if (!id)
2862                 return NULL;
2863         return mem_cgroup_from_id(id);
2864 }
2865
2866 struct mem_cgroup *try_get_mem_cgroup_from_page(struct page *page)
2867 {
2868         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
2869         struct page_cgroup *pc;
2870         unsigned short id;
2871         swp_entry_t ent;
2872
2873         VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
2874
2875         pc = lookup_page_cgroup(page);
2876         lock_page_cgroup(pc);
2877         if (PageCgroupUsed(pc)) {
2878                 memcg = pc->mem_cgroup;
2879                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2880                         memcg = NULL;
2881         } else if (PageSwapCache(page)) {
2882                 ent.val = page_private(page);
2883                 id = lookup_swap_cgroup_id(ent);
2884                 rcu_read_lock();
2885                 memcg = mem_cgroup_lookup(id);
2886                 if (memcg && !css_tryget(&memcg->css))
2887                         memcg = NULL;
2888                 rcu_read_unlock();
2889         }
2890         unlock_page_cgroup(pc);
2891         return memcg;
2892 }
2893
2894 static void __mem_cgroup_commit_charge(struct mem_cgroup *memcg,
2895                                        struct page *page,
2896                                        unsigned int nr_pages,
2897                                        enum charge_type ctype,
2898                                        bool lrucare)
2899 {
2900         struct page_cgroup *pc = lookup_page_cgroup(page);
2901         struct zone *uninitialized_var(zone);
2902         struct lruvec *lruvec;
2903         bool was_on_lru = false;
2904         bool anon;
2905
2906         lock_page_cgroup(pc);
2907         VM_BUG_ON_PAGE(PageCgroupUsed(pc), page);
2908         /*
2909          * we don't need page_cgroup_lock about tail pages, becase they are not
2910          * accessed by any other context at this point.
2911          */
2912
2913         /*
2914          * In some cases, SwapCache and FUSE(splice_buf->radixtree), the page
2915          * may already be on some other mem_cgroup's LRU.  Take care of it.
2916          */
2917         if (lrucare) {
2918                 zone = page_zone(page);
2919                 spin_lock_irq(&zone->lru_lock);
2920                 if (PageLRU(page)) {
2921                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2922                         ClearPageLRU(page);
2923                         del_page_from_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2924                         was_on_lru = true;
2925                 }
2926         }
2927
2928         pc->mem_cgroup = memcg;
2929         /*
2930          * We access a page_cgroup asynchronously without lock_page_cgroup().
2931          * Especially when a page_cgroup is taken from a page, pc->mem_cgroup
2932          * is accessed after testing USED bit. To make pc->mem_cgroup visible
2933          * before USED bit, we need memory barrier here.
2934          * See mem_cgroup_add_lru_list(), etc.
2935          */
2936         smp_wmb();
2937         SetPageCgroupUsed(pc);
2938
2939         if (lrucare) {
2940                 if (was_on_lru) {
2941                         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, pc->mem_cgroup);
2942                         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
2943                         SetPageLRU(page);
2944                         add_page_to_lru_list(page, lruvec, page_lru(page));
2945                 }
2946                 spin_unlock_irq(&zone->lru_lock);
2947         }
2948
2949         if (ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON)
2950                 anon = true;
2951         else
2952                 anon = false;
2953
2954         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, nr_pages);
2955         unlock_page_cgroup(pc);
2956
2957         /*
2958          * "charge_statistics" updated event counter. Then, check it.
2959          * Insert ancestor (and ancestor's ancestors), to softlimit RB-tree.
2960          * if they exceeds softlimit.
2961          */
2962         memcg_check_events(memcg, page);
2963 }
2964
2965 static DEFINE_MUTEX(set_limit_mutex);
2966
2967 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
2968 static DEFINE_MUTEX(activate_kmem_mutex);
2969
2970 static inline bool memcg_can_account_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
2971 {
2972         return !mem_cgroup_disabled() && !mem_cgroup_is_root(memcg) &&
2973                 memcg_kmem_is_active(memcg);
2974 }
2975
2976 /*
2977  * This is a bit cumbersome, but it is rarely used and avoids a backpointer
2978  * in the memcg_cache_params struct.
2979  */
2980 static struct kmem_cache *memcg_params_to_cache(struct memcg_cache_params *p)
2981 {
2982         struct kmem_cache *cachep;
2983
2984         VM_BUG_ON(p->is_root_cache);
2985         cachep = p->root_cache;
2986         return cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(p->memcg));
2987 }
2988
2989 #ifdef CONFIG_SLABINFO
2990 static int mem_cgroup_slabinfo_read(struct seq_file *m, void *v)
2991 {
2992         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
2993         struct memcg_cache_params *params;
2994
2995         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
2996                 return -EIO;
2997
2998         print_slabinfo_header(m);
2999
3000         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3001         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list)
3002                 cache_show(memcg_params_to_cache(params), m);
3003         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3004
3005         return 0;
3006 }
3007 #endif
3008
3009 static int memcg_charge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, gfp_t gfp, u64 size)
3010 {
3011         struct res_counter *fail_res;
3012         struct mem_cgroup *_memcg;
3013         int ret = 0;
3014
3015         ret = res_counter_charge(&memcg->kmem, size, &fail_res);
3016         if (ret)
3017                 return ret;
3018
3019         _memcg = memcg;
3020         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, gfp, size >> PAGE_SHIFT,
3021                                       &_memcg, oom_gfp_allowed(gfp));
3022
3023         if (ret == -EINTR)  {
3024                 /*
3025                  * __mem_cgroup_try_charge() chosed to bypass to root due to
3026                  * OOM kill or fatal signal.  Since our only options are to
3027                  * either fail the allocation or charge it to this cgroup, do
3028                  * it as a temporary condition. But we can't fail. From a
3029                  * kmem/slab perspective, the cache has already been selected,
3030                  * by mem_cgroup_kmem_get_cache(), so it is too late to change
3031                  * our minds.
3032                  *
3033                  * This condition will only trigger if the task entered
3034                  * memcg_charge_kmem in a sane state, but was OOM-killed during
3035                  * __mem_cgroup_try_charge() above. Tasks that were already
3036                  * dying when the allocation triggers should have been already
3037                  * directed to the root cgroup in memcontrol.h
3038                  */
3039                 res_counter_charge_nofail(&memcg->res, size, &fail_res);
3040                 if (do_swap_account)
3041                         res_counter_charge_nofail(&memcg->memsw, size,
3042                                                   &fail_res);
3043                 ret = 0;
3044         } else if (ret)
3045                 res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size);
3046
3047         return ret;
3048 }
3049
3050 static void memcg_uncharge_kmem(struct mem_cgroup *memcg, u64 size)
3051 {
3052         res_counter_uncharge(&memcg->res, size);
3053         if (do_swap_account)
3054                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, size);
3055
3056         /* Not down to 0 */
3057         if (res_counter_uncharge(&memcg->kmem, size))
3058                 return;
3059
3060         /*
3061          * Releases a reference taken in kmem_cgroup_css_offline in case
3062          * this last uncharge is racing with the offlining code or it is
3063          * outliving the memcg existence.
3064          *
3065          * The memory barrier imposed by test&clear is paired with the
3066          * explicit one in memcg_kmem_mark_dead().
3067          */
3068         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
3069                 css_put(&memcg->css);
3070 }
3071
3072 /*
3073  * helper for acessing a memcg's index. It will be used as an index in the
3074  * child cache array in kmem_cache, and also to derive its name. This function
3075  * will return -1 when this is not a kmem-limited memcg.
3076  */
3077 int memcg_cache_id(struct mem_cgroup *memcg)
3078 {
3079         return memcg ? memcg->kmemcg_id : -1;
3080 }
3081
3082 static size_t memcg_caches_array_size(int num_groups)
3083 {
3084         ssize_t size;
3085         if (num_groups <= 0)
3086                 return 0;
3087
3088         size = 2 * num_groups;
3089         if (size < MEMCG_CACHES_MIN_SIZE)
3090                 size = MEMCG_CACHES_MIN_SIZE;
3091         else if (size > MEMCG_CACHES_MAX_SIZE)
3092                 size = MEMCG_CACHES_MAX_SIZE;
3093
3094         return size;
3095 }
3096
3097 /*
3098  * We should update the current array size iff all caches updates succeed. This
3099  * can only be done from the slab side. The slab mutex needs to be held when
3100  * calling this.
3101  */
3102 void memcg_update_array_size(int num)
3103 {
3104         if (num > memcg_limited_groups_array_size)
3105                 memcg_limited_groups_array_size = memcg_caches_array_size(num);
3106 }
3107
3108 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w);
3109
3110 int memcg_update_cache_size(struct kmem_cache *s, int num_groups)
3111 {
3112         struct memcg_cache_params *cur_params = s->memcg_params;
3113
3114         VM_BUG_ON(!is_root_cache(s));
3115
3116         if (num_groups > memcg_limited_groups_array_size) {
3117                 int i;
3118                 struct memcg_cache_params *new_params;
3119                 ssize_t size = memcg_caches_array_size(num_groups);
3120
3121                 size *= sizeof(void *);
3122                 size += offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3123
3124                 new_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3125                 if (!new_params)
3126                         return -ENOMEM;
3127
3128                 new_params->is_root_cache = true;
3129
3130                 /*
3131                  * There is the chance it will be bigger than
3132                  * memcg_limited_groups_array_size, if we failed an allocation
3133                  * in a cache, in which case all caches updated before it, will
3134                  * have a bigger array.
3135                  *
3136                  * But if that is the case, the data after
3137                  * memcg_limited_groups_array_size is certainly unused
3138                  */
3139                 for (i = 0; i < memcg_limited_groups_array_size; i++) {
3140                         if (!cur_params->memcg_caches[i])
3141                                 continue;
3142                         new_params->memcg_caches[i] =
3143                                                 cur_params->memcg_caches[i];
3144                 }
3145
3146                 /*
3147                  * Ideally, we would wait until all caches succeed, and only
3148                  * then free the old one. But this is not worth the extra
3149                  * pointer per-cache we'd have to have for this.
3150                  *
3151                  * It is not a big deal if some caches are left with a size
3152                  * bigger than the others. And all updates will reset this
3153                  * anyway.
3154                  */
3155                 rcu_assign_pointer(s->memcg_params, new_params);
3156                 if (cur_params)
3157                         kfree_rcu(cur_params, rcu_head);
3158         }
3159         return 0;
3160 }
3161
3162 int memcg_alloc_cache_params(struct mem_cgroup *memcg, struct kmem_cache *s,
3163                              struct kmem_cache *root_cache)
3164 {
3165         size_t size;
3166
3167         if (!memcg_kmem_enabled())
3168                 return 0;
3169
3170         if (!memcg) {
3171                 size = offsetof(struct memcg_cache_params, memcg_caches);
3172                 size += memcg_limited_groups_array_size * sizeof(void *);
3173         } else
3174                 size = sizeof(struct memcg_cache_params);
3175
3176         s->memcg_params = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
3177         if (!s->memcg_params)
3178                 return -ENOMEM;
3179
3180         if (memcg) {
3181                 s->memcg_params->memcg = memcg;
3182                 s->memcg_params->root_cache = root_cache;
3183                 INIT_WORK(&s->memcg_params->destroy,
3184                                 kmem_cache_destroy_work_func);
3185         } else
3186                 s->memcg_params->is_root_cache = true;
3187
3188         return 0;
3189 }
3190
3191 void memcg_free_cache_params(struct kmem_cache *s)
3192 {
3193         kfree(s->memcg_params);
3194 }
3195
3196 void memcg_register_cache(struct kmem_cache *s)
3197 {
3198         struct kmem_cache *root;
3199         struct mem_cgroup *memcg;
3200         int id;
3201
3202         if (is_root_cache(s))
3203                 return;
3204
3205         /*
3206          * Holding the slab_mutex assures nobody will touch the memcg_caches
3207          * array while we are modifying it.
3208          */
3209         lockdep_assert_held(&slab_mutex);
3210
3211         root = s->memcg_params->root_cache;
3212         memcg = s->memcg_params->memcg;
3213         id = memcg_cache_id(memcg);
3214
3215         css_get(&memcg->css);
3216
3217
3218         /*
3219          * Since readers won't lock (see cache_from_memcg_idx()), we need a
3220          * barrier here to ensure nobody will see the kmem_cache partially
3221          * initialized.
3222          */
3223         smp_wmb();
3224
3225         /*
3226          * Initialize the pointer to this cache in its parent's memcg_params
3227          * before adding it to the memcg_slab_caches list, otherwise we can
3228          * fail to convert memcg_params_to_cache() while traversing the list.
3229          */
3230         VM_BUG_ON(root->memcg_params->memcg_caches[id]);
3231         root->memcg_params->memcg_caches[id] = s;
3232
3233         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3234         list_add(&s->memcg_params->list, &memcg->memcg_slab_caches);
3235         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3236 }
3237
3238 void memcg_unregister_cache(struct kmem_cache *s)
3239 {
3240         struct kmem_cache *root;
3241         struct mem_cgroup *memcg;
3242         int id;
3243
3244         if (is_root_cache(s))
3245                 return;
3246
3247         /*
3248          * Holding the slab_mutex assures nobody will touch the memcg_caches
3249          * array while we are modifying it.
3250          */
3251         lockdep_assert_held(&slab_mutex);
3252
3253         root = s->memcg_params->root_cache;
3254         memcg = s->memcg_params->memcg;
3255         id = memcg_cache_id(memcg);
3256
3257         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3258         list_del(&s->memcg_params->list);
3259         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3260
3261         /*
3262          * Clear the pointer to this cache in its parent's memcg_params only
3263          * after removing it from the memcg_slab_caches list, otherwise we can
3264          * fail to convert memcg_params_to_cache() while traversing the list.
3265          */
3266         VM_BUG_ON(!root->memcg_params->memcg_caches[id]);
3267         root->memcg_params->memcg_caches[id] = NULL;
3268
3269         css_put(&memcg->css);
3270 }
3271
3272 /*
3273  * During the creation a new cache, we need to disable our accounting mechanism
3274  * altogether. This is true even if we are not creating, but rather just
3275  * enqueing new caches to be created.
3276  *
3277  * This is because that process will trigger allocations; some visible, like
3278  * explicit kmallocs to auxiliary data structures, name strings and internal
3279  * cache structures; some well concealed, like INIT_WORK() that can allocate
3280  * objects during debug.
3281  *
3282  * If any allocation happens during memcg_kmem_get_cache, we will recurse back
3283  * to it. This may not be a bounded recursion: since the first cache creation
3284  * failed to complete (waiting on the allocation), we'll just try to create the
3285  * cache again, failing at the same point.
3286  *
3287  * memcg_kmem_get_cache is prepared to abort after seeing a positive count of
3288  * memcg_kmem_skip_account. So we enclose anything that might allocate memory
3289  * inside the following two functions.
3290  */
3291 static inline void memcg_stop_kmem_account(void)
3292 {
3293         VM_BUG_ON(!current->mm);
3294         current->memcg_kmem_skip_account++;
3295 }
3296
3297 static inline void memcg_resume_kmem_account(void)
3298 {
3299         VM_BUG_ON(!current->mm);
3300         current->memcg_kmem_skip_account--;
3301 }
3302
3303 static void kmem_cache_destroy_work_func(struct work_struct *w)
3304 {
3305         struct kmem_cache *cachep;
3306         struct memcg_cache_params *p;
3307
3308         p = container_of(w, struct memcg_cache_params, destroy);
3309
3310         cachep = memcg_params_to_cache(p);
3311
3312         /*
3313          * If we get down to 0 after shrink, we could delete right away.
3314          * However, memcg_release_pages() already puts us back in the workqueue
3315          * in that case. If we proceed deleting, we'll get a dangling
3316          * reference, and removing the object from the workqueue in that case
3317          * is unnecessary complication. We are not a fast path.
3318          *
3319          * Note that this case is fundamentally different from racing with
3320          * shrink_slab(): if memcg_cgroup_destroy_cache() is called in
3321          * kmem_cache_shrink, not only we would be reinserting a dead cache
3322          * into the queue, but doing so from inside the worker racing to
3323          * destroy it.
3324          *
3325          * So if we aren't down to zero, we'll just schedule a worker and try
3326          * again
3327          */
3328         if (atomic_read(&cachep->memcg_params->nr_pages) != 0)
3329                 kmem_cache_shrink(cachep);
3330         else
3331                 kmem_cache_destroy(cachep);
3332 }
3333
3334 void mem_cgroup_destroy_cache(struct kmem_cache *cachep)
3335 {
3336         if (!cachep->memcg_params->dead)
3337                 return;
3338
3339         /*
3340          * There are many ways in which we can get here.
3341          *
3342          * We can get to a memory-pressure situation while the delayed work is
3343          * still pending to run. The vmscan shrinkers can then release all
3344          * cache memory and get us to destruction. If this is the case, we'll
3345          * be executed twice, which is a bug (the second time will execute over
3346          * bogus data). In this case, cancelling the work should be fine.
3347          *
3348          * But we can also get here from the worker itself, if
3349          * kmem_cache_shrink is enough to shake all the remaining objects and
3350          * get the page count to 0. In this case, we'll deadlock if we try to
3351          * cancel the work (the worker runs with an internal lock held, which
3352          * is the same lock we would hold for cancel_work_sync().)
3353          *
3354          * Since we can't possibly know who got us here, just refrain from
3355          * running if there is already work pending
3356          */
3357         if (work_pending(&cachep->memcg_params->destroy))
3358                 return;
3359         /*
3360          * We have to defer the actual destroying to a workqueue, because
3361          * we might currently be in a context that cannot sleep.
3362          */
3363         schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3364 }
3365
3366 static struct kmem_cache *memcg_create_kmem_cache(struct mem_cgroup *memcg,
3367                                                   struct kmem_cache *s)
3368 {
3369         struct kmem_cache *new = NULL;
3370         static char *tmp_path = NULL, *tmp_name = NULL;
3371         static DEFINE_MUTEX(mutex);     /* protects tmp_name */
3372
3373         BUG_ON(!memcg_can_account_kmem(memcg));
3374
3375         mutex_lock(&mutex);
3376         /*
3377          * kmem_cache_create_memcg duplicates the given name and
3378          * cgroup_name for this name requires RCU context.
3379          * This static temporary buffer is used to prevent from
3380          * pointless shortliving allocation.
3381          */
3382         if (!tmp_path || !tmp_name) {
3383                 if (!tmp_path)
3384                         tmp_path = kmalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
3385                 if (!tmp_name)
3386                         tmp_name = kmalloc(NAME_MAX + 1, GFP_KERNEL);
3387                 if (!tmp_path || !tmp_name)
3388                         goto out;
3389         }
3390
3391         cgroup_name(memcg->css.cgroup, tmp_name, NAME_MAX + 1);
3392         snprintf(tmp_path, PATH_MAX, "%s(%d:%s)", s->name,
3393                  memcg_cache_id(memcg), tmp_name);
3394
3395         new = kmem_cache_create_memcg(memcg, tmp_path, s->object_size, s->align,
3396                                       (s->flags & ~SLAB_PANIC), s->ctor, s);
3397         if (new)
3398                 new->allocflags |= __GFP_KMEMCG;
3399         else
3400                 new = s;
3401 out:
3402         mutex_unlock(&mutex);
3403         return new;
3404 }
3405
3406 void kmem_cache_destroy_memcg_children(struct kmem_cache *s)
3407 {
3408         struct kmem_cache *c;
3409         int i;
3410
3411         if (!s->memcg_params)
3412                 return;
3413         if (!s->memcg_params->is_root_cache)
3414                 return;
3415
3416         /*
3417          * If the cache is being destroyed, we trust that there is no one else
3418          * requesting objects from it. Even if there are, the sanity checks in
3419          * kmem_cache_destroy should caught this ill-case.
3420          *
3421          * Still, we don't want anyone else freeing memcg_caches under our
3422          * noses, which can happen if a new memcg comes to life. As usual,
3423          * we'll take the activate_kmem_mutex to protect ourselves against
3424          * this.
3425          */
3426         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
3427         for_each_memcg_cache_index(i) {
3428                 c = cache_from_memcg_idx(s, i);
3429                 if (!c)
3430                         continue;
3431
3432                 /*
3433                  * We will now manually delete the caches, so to avoid races
3434                  * we need to cancel all pending destruction workers and
3435                  * proceed with destruction ourselves.
3436                  *
3437                  * kmem_cache_destroy() will call kmem_cache_shrink internally,
3438                  * and that could spawn the workers again: it is likely that
3439                  * the cache still have active pages until this very moment.
3440                  * This would lead us back to mem_cgroup_destroy_cache.
3441                  *
3442                  * But that will not execute at all if the "dead" flag is not
3443                  * set, so flip it down to guarantee we are in control.
3444                  */
3445                 c->memcg_params->dead = false;
3446                 cancel_work_sync(&c->memcg_params->destroy);
3447                 kmem_cache_destroy(c);
3448         }
3449         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
3450 }
3451
3452 struct create_work {
3453         struct mem_cgroup *memcg;
3454         struct kmem_cache *cachep;
3455         struct work_struct work;
3456 };
3457
3458 static void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3459 {
3460         struct kmem_cache *cachep;
3461         struct memcg_cache_params *params;
3462
3463         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
3464                 return;
3465
3466         mutex_lock(&memcg->slab_caches_mutex);
3467         list_for_each_entry(params, &memcg->memcg_slab_caches, list) {
3468                 cachep = memcg_params_to_cache(params);
3469                 cachep->memcg_params->dead = true;
3470                 schedule_work(&cachep->memcg_params->destroy);
3471         }
3472         mutex_unlock(&memcg->slab_caches_mutex);
3473 }
3474
3475 static void memcg_create_cache_work_func(struct work_struct *w)
3476 {
3477         struct create_work *cw;
3478
3479         cw = container_of(w, struct create_work, work);
3480         memcg_create_kmem_cache(cw->memcg, cw->cachep);
3481         css_put(&cw->memcg->css);
3482         kfree(cw);
3483 }
3484
3485 /*
3486  * Enqueue the creation of a per-memcg kmem_cache.
3487  */
3488 static void __memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3489                                          struct kmem_cache *cachep)
3490 {
3491         struct create_work *cw;
3492
3493         cw = kmalloc(sizeof(struct create_work), GFP_NOWAIT);
3494         if (cw == NULL) {
3495                 css_put(&memcg->css);
3496                 return;
3497         }
3498
3499         cw->memcg = memcg;
3500         cw->cachep = cachep;
3501
3502         INIT_WORK(&cw->work, memcg_create_cache_work_func);
3503         schedule_work(&cw->work);
3504 }
3505
3506 static void memcg_create_cache_enqueue(struct mem_cgroup *memcg,
3507                                        struct kmem_cache *cachep)
3508 {
3509         /*
3510          * We need to stop accounting when we kmalloc, because if the
3511          * corresponding kmalloc cache is not yet created, the first allocation
3512          * in __memcg_create_cache_enqueue will recurse.
3513          *
3514          * However, it is better to enclose the whole function. Depending on
3515          * the debugging options enabled, INIT_WORK(), for instance, can
3516          * trigger an allocation. This too, will make us recurse. Because at
3517          * this point we can't allow ourselves back into memcg_kmem_get_cache,
3518          * the safest choice is to do it like this, wrapping the whole function.
3519          */
3520         memcg_stop_kmem_account();
3521         __memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3522         memcg_resume_kmem_account();
3523 }
3524 /*
3525  * Return the kmem_cache we're supposed to use for a slab allocation.
3526  * We try to use the current memcg's version of the cache.
3527  *
3528  * If the cache does not exist yet, if we are the first user of it,
3529  * we either create it immediately, if possible, or create it asynchronously
3530  * in a workqueue.
3531  * In the latter case, we will let the current allocation go through with
3532  * the original cache.
3533  *
3534  * Can't be called in interrupt context or from kernel threads.
3535  * This function needs to be called with rcu_read_lock() held.
3536  */
3537 struct kmem_cache *__memcg_kmem_get_cache(struct kmem_cache *cachep,
3538                                           gfp_t gfp)
3539 {
3540         struct mem_cgroup *memcg;
3541         struct kmem_cache *memcg_cachep;
3542
3543         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params);
3544         VM_BUG_ON(!cachep->memcg_params->is_root_cache);
3545
3546         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3547                 return cachep;
3548
3549         rcu_read_lock();
3550         memcg = mem_cgroup_from_task(rcu_dereference(current->mm->owner));
3551
3552         if (!memcg_can_account_kmem(memcg))
3553                 goto out;
3554
3555         memcg_cachep = cache_from_memcg_idx(cachep, memcg_cache_id(memcg));
3556         if (likely(memcg_cachep)) {
3557                 cachep = memcg_cachep;
3558                 goto out;
3559         }
3560
3561         /* The corresponding put will be done in the workqueue. */
3562         if (!css_tryget(&memcg->css))
3563                 goto out;
3564         rcu_read_unlock();
3565
3566         /*
3567          * If we are in a safe context (can wait, and not in interrupt
3568          * context), we could be be predictable and return right away.
3569          * This would guarantee that the allocation being performed
3570          * already belongs in the new cache.
3571          *
3572          * However, there are some clashes that can arrive from locking.
3573          * For instance, because we acquire the slab_mutex while doing
3574          * kmem_cache_dup, this means no further allocation could happen
3575          * with the slab_mutex held.
3576          *
3577          * Also, because cache creation issue get_online_cpus(), this
3578          * creates a lock chain: memcg_slab_mutex -> cpu_hotplug_mutex,
3579          * that ends up reversed during cpu hotplug. (cpuset allocates
3580          * a bunch of GFP_KERNEL memory during cpuup). Due to all that,
3581          * better to defer everything.
3582          */
3583         memcg_create_cache_enqueue(memcg, cachep);
3584         return cachep;
3585 out:
3586         rcu_read_unlock();
3587         return cachep;
3588 }
3589 EXPORT_SYMBOL(__memcg_kmem_get_cache);
3590
3591 /*
3592  * We need to verify if the allocation against current->mm->owner's memcg is
3593  * possible for the given order. But the page is not allocated yet, so we'll
3594  * need a further commit step to do the final arrangements.
3595  *
3596  * It is possible for the task to switch cgroups in this mean time, so at
3597  * commit time, we can't rely on task conversion any longer.  We'll then use
3598  * the handle argument to return to the caller which cgroup we should commit
3599  * against. We could also return the memcg directly and avoid the pointer
3600  * passing, but a boolean return value gives better semantics considering
3601  * the compiled-out case as well.
3602  *
3603  * Returning true means the allocation is possible.
3604  */
3605 bool
3606 __memcg_kmem_newpage_charge(gfp_t gfp, struct mem_cgroup **_memcg, int order)
3607 {
3608         struct mem_cgroup *memcg;
3609         int ret;
3610
3611         *_memcg = NULL;
3612
3613         /*
3614          * Disabling accounting is only relevant for some specific memcg
3615          * internal allocations. Therefore we would initially not have such
3616          * check here, since direct calls to the page allocator that are marked
3617          * with GFP_KMEMCG only happen outside memcg core. We are mostly
3618          * concerned with cache allocations, and by having this test at
3619          * memcg_kmem_get_cache, we are already able to relay the allocation to
3620          * the root cache and bypass the memcg cache altogether.
3621          *
3622          * There is one exception, though: the SLUB allocator does not create
3623          * large order caches, but rather service large kmallocs directly from
3624          * the page allocator. Therefore, the following sequence when backed by
3625          * the SLUB allocator:
3626          *
3627          *      memcg_stop_kmem_account();
3628          *      kmalloc(<large_number>)
3629          *      memcg_resume_kmem_account();
3630          *
3631          * would effectively ignore the fact that we should skip accounting,
3632          * since it will drive us directly to this function without passing
3633          * through the cache selector memcg_kmem_get_cache. Such large
3634          * allocations are extremely rare but can happen, for instance, for the
3635          * cache arrays. We bring this test here.
3636          */
3637         if (!current->mm || current->memcg_kmem_skip_account)
3638                 return true;
3639
3640         memcg = try_get_mem_cgroup_from_mm(current->mm);
3641
3642         /*
3643          * very rare case described in mem_cgroup_from_task. Unfortunately there
3644          * isn't much we can do without complicating this too much, and it would
3645          * be gfp-dependent anyway. Just let it go
3646          */
3647         if (unlikely(!memcg))
3648                 return true;
3649
3650         if (!memcg_can_account_kmem(memcg)) {
3651                 css_put(&memcg->css);
3652                 return true;
3653         }
3654
3655         ret = memcg_charge_kmem(memcg, gfp, PAGE_SIZE << order);
3656         if (!ret)
3657                 *_memcg = memcg;
3658
3659         css_put(&memcg->css);
3660         return (ret == 0);
3661 }
3662
3663 void __memcg_kmem_commit_charge(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
3664                               int order)
3665 {
3666         struct page_cgroup *pc;
3667
3668         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(memcg));
3669
3670         /* The page allocation failed. Revert */
3671         if (!page) {
3672                 memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3673                 return;
3674         }
3675
3676         pc = lookup_page_cgroup(page);
3677         lock_page_cgroup(pc);
3678         pc->mem_cgroup = memcg;
3679         SetPageCgroupUsed(pc);
3680         unlock_page_cgroup(pc);
3681 }
3682
3683 void __memcg_kmem_uncharge_pages(struct page *page, int order)
3684 {
3685         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3686         struct page_cgroup *pc;
3687
3688
3689         pc = lookup_page_cgroup(page);
3690         /*
3691          * Fast unlocked return. Theoretically might have changed, have to
3692          * check again after locking.
3693          */
3694         if (!PageCgroupUsed(pc))
3695                 return;
3696
3697         lock_page_cgroup(pc);
3698         if (PageCgroupUsed(pc)) {
3699                 memcg = pc->mem_cgroup;
3700                 ClearPageCgroupUsed(pc);
3701         }
3702         unlock_page_cgroup(pc);
3703
3704         /*
3705          * We trust that only if there is a memcg associated with the page, it
3706          * is a valid allocation
3707          */
3708         if (!memcg)
3709                 return;
3710
3711         VM_BUG_ON_PAGE(mem_cgroup_is_root(memcg), page);
3712         memcg_uncharge_kmem(memcg, PAGE_SIZE << order);
3713 }
3714 #else
3715 static inline void mem_cgroup_destroy_all_caches(struct mem_cgroup *memcg)
3716 {
3717 }
3718 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
3719
3720 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
3721
3722 #define PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT (1 << PCG_LOCK | 1 << PCG_MIGRATION)
3723 /*
3724  * Because tail pages are not marked as "used", set it. We're under
3725  * zone->lru_lock, 'splitting on pmd' and compound_lock.
3726  * charge/uncharge will be never happen and move_account() is done under
3727  * compound_lock(), so we don't have to take care of races.
3728  */
3729 void mem_cgroup_split_huge_fixup(struct page *head)
3730 {
3731         struct page_cgroup *head_pc = lookup_page_cgroup(head);
3732         struct page_cgroup *pc;
3733         struct mem_cgroup *memcg;
3734         int i;
3735
3736         if (mem_cgroup_disabled())
3737                 return;
3738
3739         memcg = head_pc->mem_cgroup;
3740         for (i = 1; i < HPAGE_PMD_NR; i++) {
3741                 pc = head_pc + i;
3742                 pc->mem_cgroup = memcg;
3743                 smp_wmb();/* see __commit_charge() */
3744                 pc->flags = head_pc->flags & ~PCGF_NOCOPY_AT_SPLIT;
3745         }
3746         __this_cpu_sub(memcg->stat->count[MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE],
3747                        HPAGE_PMD_NR);
3748 }
3749 #endif /* CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE */
3750
3751 static inline
3752 void mem_cgroup_move_account_page_stat(struct mem_cgroup *from,
3753                                         struct mem_cgroup *to,
3754                                         unsigned int nr_pages,
3755                                         enum mem_cgroup_stat_index idx)
3756 {
3757         /* Update stat data for mem_cgroup */
3758         preempt_disable();
3759         __this_cpu_sub(from->stat->count[idx], nr_pages);
3760         __this_cpu_add(to->stat->count[idx], nr_pages);
3761         preempt_enable();
3762 }
3763
3764 /**
3765  * mem_cgroup_move_account - move account of the page
3766  * @page: the page
3767  * @nr_pages: number of regular pages (>1 for huge pages)
3768  * @pc: page_cgroup of the page.
3769  * @from: mem_cgroup which the page is moved from.
3770  * @to: mem_cgroup which the page is moved to. @from != @to.
3771  *
3772  * The caller must confirm following.
3773  * - page is not on LRU (isolate_page() is useful.)
3774  * - compound_lock is held when nr_pages > 1
3775  *
3776  * This function doesn't do "charge" to new cgroup and doesn't do "uncharge"
3777  * from old cgroup.
3778  */
3779 static int mem_cgroup_move_account(struct page *page,
3780                                    unsigned int nr_pages,
3781                                    struct page_cgroup *pc,
3782                                    struct mem_cgroup *from,
3783                                    struct mem_cgroup *to)
3784 {
3785         unsigned long flags;
3786         int ret;
3787         bool anon = PageAnon(page);
3788
3789         VM_BUG_ON(from == to);
3790         VM_BUG_ON_PAGE(PageLRU(page), page);
3791         /*
3792          * The page is isolated from LRU. So, collapse function
3793          * will not handle this page. But page splitting can happen.
3794          * Do this check under compound_page_lock(). The caller should
3795          * hold it.
3796          */
3797         ret = -EBUSY;
3798         if (nr_pages > 1 && !PageTransHuge(page))
3799                 goto out;
3800
3801         lock_page_cgroup(pc);
3802
3803         ret = -EINVAL;
3804         if (!PageCgroupUsed(pc) || pc->mem_cgroup != from)
3805                 goto unlock;
3806
3807         move_lock_mem_cgroup(from, &flags);
3808
3809         if (!anon && page_mapped(page))
3810                 mem_cgroup_move_account_page_stat(from, to, nr_pages,
3811                         MEM_CGROUP_STAT_FILE_MAPPED);
3812
3813         if (PageWriteback(page))
3814                 mem_cgroup_move_account_page_stat(from, to, nr_pages,
3815                         MEM_CGROUP_STAT_WRITEBACK);
3816
3817         mem_cgroup_charge_statistics(from, page, anon, -nr_pages);
3818
3819         /* caller should have done css_get */
3820         pc->mem_cgroup = to;
3821         mem_cgroup_charge_statistics(to, page, anon, nr_pages);
3822         move_unlock_mem_cgroup(from, &flags);
3823         ret = 0;
3824 unlock:
3825         unlock_page_cgroup(pc);
3826         /*
3827          * check events
3828          */
3829         memcg_check_events(to, page);
3830         memcg_check_events(from, page);
3831 out:
3832         return ret;
3833 }
3834
3835 /**
3836  * mem_cgroup_move_parent - moves page to the parent group
3837  * @page: the page to move
3838  * @pc: page_cgroup of the page
3839  * @child: page's cgroup
3840  *
3841  * move charges to its parent or the root cgroup if the group has no
3842  * parent (aka use_hierarchy==0).
3843  * Although this might fail (get_page_unless_zero, isolate_lru_page or
3844  * mem_cgroup_move_account fails) the failure is always temporary and
3845  * it signals a race with a page removal/uncharge or migration. In the
3846  * first case the page is on the way out and it will vanish from the LRU
3847  * on the next attempt and the call should be retried later.
3848  * Isolation from the LRU fails only if page has been isolated from
3849  * the LRU since we looked at it and that usually means either global
3850  * reclaim or migration going on. The page will either get back to the
3851  * LRU or vanish.
3852  * Finaly mem_cgroup_move_account fails only if the page got uncharged
3853  * (!PageCgroupUsed) or moved to a different group. The page will
3854  * disappear in the next attempt.
3855  */
3856 static int mem_cgroup_move_parent(struct page *page,
3857                                   struct page_cgroup *pc,
3858                                   struct mem_cgroup *child)
3859 {
3860         struct mem_cgroup *parent;
3861         unsigned int nr_pages;
3862         unsigned long uninitialized_var(flags);
3863         int ret;
3864
3865         VM_BUG_ON(mem_cgroup_is_root(child));
3866
3867         ret = -EBUSY;
3868         if (!get_page_unless_zero(page))
3869                 goto out;
3870         if (isolate_lru_page(page))
3871                 goto put;
3872
3873         nr_pages = hpage_nr_pages(page);
3874
3875         parent = parent_mem_cgroup(child);
3876         /*
3877          * If no parent, move charges to root cgroup.
3878          */
3879         if (!parent)
3880                 parent = root_mem_cgroup;
3881
3882         if (nr_pages > 1) {
3883                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3884                 flags = compound_lock_irqsave(page);
3885         }
3886
3887         ret = mem_cgroup_move_account(page, nr_pages,
3888                                 pc, child, parent);
3889         if (!ret)
3890                 __mem_cgroup_cancel_local_charge(child, nr_pages);
3891
3892         if (nr_pages > 1)
3893                 compound_unlock_irqrestore(page, flags);
3894         putback_lru_page(page);
3895 put:
3896         put_page(page);
3897 out:
3898         return ret;
3899 }
3900
3901 /*
3902  * Charge the memory controller for page usage.
3903  * Return
3904  * 0 if the charge was successful
3905  * < 0 if the cgroup is over its limit
3906  */
3907 static int mem_cgroup_charge_common(struct page *page, struct mm_struct *mm,
3908                                 gfp_t gfp_mask, enum charge_type ctype)
3909 {
3910         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
3911         unsigned int nr_pages = 1;
3912         bool oom = true;
3913         int ret;
3914
3915         if (PageTransHuge(page)) {
3916                 nr_pages <<= compound_order(page);
3917                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
3918                 /*
3919                  * Never OOM-kill a process for a huge page.  The
3920                  * fault handler will fall back to regular pages.
3921                  */
3922                 oom = false;
3923         }
3924
3925         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, nr_pages, &memcg, oom);
3926         if (ret == -ENOMEM)
3927                 return ret;
3928         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, nr_pages, ctype, false);
3929         return 0;
3930 }
3931
3932 int mem_cgroup_newpage_charge(struct page *page,
3933                               struct mm_struct *mm, gfp_t gfp_mask)
3934 {
3935         if (mem_cgroup_disabled())
3936                 return 0;
3937         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapped(page), page);
3938         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping && !PageAnon(page), page);
3939         VM_BUG_ON(!mm);
3940         return mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask,
3941                                         MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
3942 }
3943
3944 /*
3945  * While swap-in, try_charge -> commit or cancel, the page is locked.
3946  * And when try_charge() successfully returns, one refcnt to memcg without
3947  * struct page_cgroup is acquired. This refcnt will be consumed by
3948  * "commit()" or removed by "cancel()"
3949  */
3950 static int __mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm,
3951                                           struct page *page,
3952                                           gfp_t mask,
3953                                           struct mem_cgroup **memcgp)
3954 {
3955         struct mem_cgroup *memcg;
3956         struct page_cgroup *pc;
3957         int ret;
3958
3959         pc = lookup_page_cgroup(page);
3960         /*
3961          * Every swap fault against a single page tries to charge the
3962          * page, bail as early as possible.  shmem_unuse() encounters
3963          * already charged pages, too.  The USED bit is protected by
3964          * the page lock, which serializes swap cache removal, which
3965          * in turn serializes uncharging.
3966          */
3967         if (PageCgroupUsed(pc))
3968                 return 0;
3969         if (!do_swap_account)
3970                 goto charge_cur_mm;
3971         memcg = try_get_mem_cgroup_from_page(page);
3972         if (!memcg)
3973                 goto charge_cur_mm;
3974         *memcgp = memcg;
3975         ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL, mask, 1, memcgp, true);
3976         css_put(&memcg->css);
3977         if (ret == -EINTR)
3978                 ret = 0;
3979         return ret;
3980 charge_cur_mm:
3981         ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, mask, 1, memcgp, true);
3982         if (ret == -EINTR)
3983                 ret = 0;
3984         return ret;
3985 }
3986
3987 int mem_cgroup_try_charge_swapin(struct mm_struct *mm, struct page *page,
3988                                  gfp_t gfp_mask, struct mem_cgroup **memcgp)
3989 {
3990         *memcgp = NULL;
3991         if (mem_cgroup_disabled())
3992                 return 0;
3993         /*
3994          * A racing thread's fault, or swapoff, may have already
3995          * updated the pte, and even removed page from swap cache: in
3996          * those cases unuse_pte()'s pte_same() test will fail; but
3997          * there's also a KSM case which does need to charge the page.
3998          */
3999         if (!PageSwapCache(page)) {
4000                 int ret;
4001
4002                 ret = __mem_cgroup_try_charge(mm, gfp_mask, 1, memcgp, true);
4003                 if (ret == -EINTR)
4004                         ret = 0;
4005                 return ret;
4006         }
4007         return __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page, gfp_mask, memcgp);
4008 }
4009
4010 void mem_cgroup_cancel_charge_swapin(struct mem_cgroup *memcg)
4011 {
4012         if (mem_cgroup_disabled())
4013                 return;
4014         if (!memcg)
4015                 return;
4016         __mem_cgroup_cancel_charge(memcg, 1);
4017 }
4018
4019 static void
4020 __mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page, struct mem_cgroup *memcg,
4021                                         enum charge_type ctype)
4022 {
4023         if (mem_cgroup_disabled())
4024                 return;
4025         if (!memcg)
4026                 return;
4027
4028         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, page, 1, ctype, true);
4029         /*
4030          * Now swap is on-memory. This means this page may be
4031          * counted both as mem and swap....double count.
4032          * Fix it by uncharging from memsw. Basically, this SwapCache is stable
4033          * under lock_page(). But in do_swap_page()::memory.c, reuse_swap_page()
4034          * may call delete_from_swap_cache() before reach here.
4035          */
4036         if (do_swap_account && PageSwapCache(page)) {
4037                 swp_entry_t ent = {.val = page_private(page)};
4038                 mem_cgroup_uncharge_swap(ent);
4039         }
4040 }
4041
4042 void mem_cgroup_commit_charge_swapin(struct page *page,
4043                                      struct mem_cgroup *memcg)
4044 {
4045         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg,
4046                                           MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON);
4047 }
4048
4049 int mem_cgroup_cache_charge(struct page *page, struct mm_struct *mm,
4050                                 gfp_t gfp_mask)
4051 {
4052         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4053         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4054         int ret;
4055
4056         if (mem_cgroup_disabled())
4057                 return 0;
4058         if (PageCompound(page))
4059                 return 0;
4060
4061         if (!PageSwapCache(page))
4062                 ret = mem_cgroup_charge_common(page, mm, gfp_mask, type);
4063         else { /* page is swapcache/shmem */
4064                 ret = __mem_cgroup_try_charge_swapin(mm, page,
4065                                                      gfp_mask, &memcg);
4066                 if (!ret)
4067                         __mem_cgroup_commit_charge_swapin(page, memcg, type);
4068         }
4069         return ret;
4070 }
4071
4072 static void mem_cgroup_do_uncharge(struct mem_cgroup *memcg,
4073                                    unsigned int nr_pages,
4074                                    const enum charge_type ctype)
4075 {
4076         struct memcg_batch_info *batch = NULL;
4077         bool uncharge_memsw = true;
4078
4079         /* If swapout, usage of swap doesn't decrease */
4080         if (!do_swap_account || ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT)
4081                 uncharge_memsw = false;
4082
4083         batch = &current->memcg_batch;
4084         /*
4085          * In usual, we do css_get() when we remember memcg pointer.
4086          * But in this case, we keep res->usage until end of a series of
4087          * uncharges. Then, it's ok to ignore memcg's refcnt.
4088          */
4089         if (!batch->memcg)
4090                 batch->memcg = memcg;
4091         /*
4092          * do_batch > 0 when unmapping pages or inode invalidate/truncate.
4093          * In those cases, all pages freed continuously can be expected to be in
4094          * the same cgroup and we have chance to coalesce uncharges.
4095          * But we do uncharge one by one if this is killed by OOM(TIF_MEMDIE)
4096          * because we want to do uncharge as soon as possible.
4097          */
4098
4099         if (!batch->do_batch || test_thread_flag(TIF_MEMDIE))
4100                 goto direct_uncharge;
4101
4102         if (nr_pages > 1)
4103                 goto direct_uncharge;
4104
4105         /*
4106          * In typical case, batch->memcg == mem. This means we can
4107          * merge a series of uncharges to an uncharge of res_counter.
4108          * If not, we uncharge res_counter ony by one.
4109          */
4110         if (batch->memcg != memcg)
4111                 goto direct_uncharge;
4112         /* remember freed charge and uncharge it later */
4113         batch->nr_pages++;
4114         if (uncharge_memsw)
4115                 batch->memsw_nr_pages++;
4116         return;
4117 direct_uncharge:
4118         res_counter_uncharge(&memcg->res, nr_pages * PAGE_SIZE);
4119         if (uncharge_memsw)
4120                 res_counter_uncharge(&memcg->memsw, nr_pages * PAGE_SIZE);
4121         if (unlikely(batch->memcg != memcg))
4122                 memcg_oom_recover(memcg);
4123 }
4124
4125 /*
4126  * uncharge if !page_mapped(page)
4127  */
4128 static struct mem_cgroup *
4129 __mem_cgroup_uncharge_common(struct page *page, enum charge_type ctype,
4130                              bool end_migration)
4131 {
4132         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4133         unsigned int nr_pages = 1;
4134         struct page_cgroup *pc;
4135         bool anon;
4136
4137         if (mem_cgroup_disabled())
4138                 return NULL;
4139
4140         if (PageTransHuge(page)) {
4141                 nr_pages <<= compound_order(page);
4142                 VM_BUG_ON_PAGE(!PageTransHuge(page), page);
4143         }
4144         /*
4145          * Check if our page_cgroup is valid
4146          */
4147         pc = lookup_page_cgroup(page);
4148         if (unlikely(!PageCgroupUsed(pc)))
4149                 return NULL;
4150
4151         lock_page_cgroup(pc);
4152
4153         memcg = pc->mem_cgroup;
4154
4155         if (!PageCgroupUsed(pc))
4156                 goto unlock_out;
4157
4158         anon = PageAnon(page);
4159
4160         switch (ctype) {
4161         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON:
4162                 /*
4163                  * Generally PageAnon tells if it's the anon statistics to be
4164                  * updated; but sometimes e.g. mem_cgroup_uncharge_page() is
4165                  * used before page reached the stage of being marked PageAnon.
4166                  */
4167                 anon = true;
4168                 /* fallthrough */
4169         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP:
4170                 /* See mem_cgroup_prepare_migration() */
4171                 if (page_mapped(page))
4172                         goto unlock_out;
4173                 /*
4174                  * Pages under migration may not be uncharged.  But
4175                  * end_migration() /must/ be the one uncharging the
4176                  * unused post-migration page and so it has to call
4177                  * here with the migration bit still set.  See the
4178                  * res_counter handling below.
4179                  */
4180                 if (!end_migration && PageCgroupMigration(pc))
4181                         goto unlock_out;
4182                 break;
4183         case MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT:
4184                 if (!PageAnon(page)) {  /* Shared memory */
4185                         if (page->mapping && !page_is_file_cache(page))
4186                                 goto unlock_out;
4187                 } else if (page_mapped(page)) /* Anon */
4188                                 goto unlock_out;
4189                 break;
4190         default:
4191                 break;
4192         }
4193
4194         mem_cgroup_charge_statistics(memcg, page, anon, -nr_pages);
4195
4196         ClearPageCgroupUsed(pc);
4197         /*
4198          * pc->mem_cgroup is not cleared here. It will be accessed when it's
4199          * freed from LRU. This is safe because uncharged page is expected not
4200          * to be reused (freed soon). Exception is SwapCache, it's handled by
4201          * special functions.
4202          */
4203
4204         unlock_page_cgroup(pc);
4205         /*
4206          * even after unlock, we have memcg->res.usage here and this memcg
4207          * will never be freed, so it's safe to call css_get().
4208          */
4209         memcg_check_events(memcg, page);
4210         if (do_swap_account && ctype == MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT) {
4211                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, true);
4212                 css_get(&memcg->css);
4213         }
4214         /*
4215          * Migration does not charge the res_counter for the
4216          * replacement page, so leave it alone when phasing out the
4217          * page that is unused after the migration.
4218          */
4219         if (!end_migration && !mem_cgroup_is_root(memcg))
4220                 mem_cgroup_do_uncharge(memcg, nr_pages, ctype);
4221
4222         return memcg;
4223
4224 unlock_out:
4225         unlock_page_cgroup(pc);
4226         return NULL;
4227 }
4228
4229 void mem_cgroup_uncharge_page(struct page *page)
4230 {
4231         /* early check. */
4232         if (page_mapped(page))
4233                 return;
4234         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping && !PageAnon(page), page);
4235         /*
4236          * If the page is in swap cache, uncharge should be deferred
4237          * to the swap path, which also properly accounts swap usage
4238          * and handles memcg lifetime.
4239          *
4240          * Note that this check is not stable and reclaim may add the
4241          * page to swap cache at any time after this.  However, if the
4242          * page is not in swap cache by the time page->mapcount hits
4243          * 0, there won't be any page table references to the swap
4244          * slot, and reclaim will free it and not actually write the
4245          * page to disk.
4246          */
4247         if (PageSwapCache(page))
4248                 return;
4249         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON, false);
4250 }
4251
4252 void mem_cgroup_uncharge_cache_page(struct page *page)
4253 {
4254         VM_BUG_ON_PAGE(page_mapped(page), page);
4255         VM_BUG_ON_PAGE(page->mapping, page);
4256         __mem_cgroup_uncharge_common(page, MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE, false);
4257 }
4258
4259 /*
4260  * Batch_start/batch_end is called in unmap_page_range/invlidate/trucate.
4261  * In that cases, pages are freed continuously and we can expect pages
4262  * are in the same memcg. All these calls itself limits the number of
4263  * pages freed at once, then uncharge_start/end() is called properly.
4264  * This may be called prural(2) times in a context,
4265  */
4266
4267 void mem_cgroup_uncharge_start(void)
4268 {
4269         current->memcg_batch.do_batch++;
4270         /* We can do nest. */
4271         if (current->memcg_batch.do_batch == 1) {
4272                 current->memcg_batch.memcg = NULL;
4273                 current->memcg_batch.nr_pages = 0;
4274                 current->memcg_batch.memsw_nr_pages = 0;
4275         }
4276 }
4277
4278 void mem_cgroup_uncharge_end(void)
4279 {
4280         struct memcg_batch_info *batch = &current->memcg_batch;
4281
4282         if (!batch->do_batch)
4283                 return;
4284
4285         batch->do_batch--;
4286         if (batch->do_batch) /* If stacked, do nothing. */
4287                 return;
4288
4289         if (!batch->memcg)
4290                 return;
4291         /*
4292          * This "batch->memcg" is valid without any css_get/put etc...
4293          * bacause we hide charges behind us.
4294          */
4295         if (batch->nr_pages)
4296                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->res,
4297                                      batch->nr_pages * PAGE_SIZE);
4298         if (batch->memsw_nr_pages)
4299                 res_counter_uncharge(&batch->memcg->memsw,
4300                                      batch->memsw_nr_pages * PAGE_SIZE);
4301         memcg_oom_recover(batch->memcg);
4302         /* forget this pointer (for sanity check) */
4303         batch->memcg = NULL;
4304 }
4305
4306 #ifdef CONFIG_SWAP
4307 /*
4308  * called after __delete_from_swap_cache() and drop "page" account.
4309  * memcg information is recorded to swap_cgroup of "ent"
4310  */
4311 void
4312 mem_cgroup_uncharge_swapcache(struct page *page, swp_entry_t ent, bool swapout)
4313 {
4314         struct mem_cgroup *memcg;
4315         int ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_SWAPOUT;
4316
4317         if (!swapout) /* this was a swap cache but the swap is unused ! */
4318                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_DROP;
4319
4320         memcg = __mem_cgroup_uncharge_common(page, ctype, false);
4321
4322         /*
4323          * record memcg information,  if swapout && memcg != NULL,
4324          * css_get() was called in uncharge().
4325          */
4326         if (do_swap_account && swapout && memcg)
4327                 swap_cgroup_record(ent, mem_cgroup_id(memcg));
4328 }
4329 #endif
4330
4331 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
4332 /*
4333  * called from swap_entry_free(). remove record in swap_cgroup and
4334  * uncharge "memsw" account.
4335  */
4336 void mem_cgroup_uncharge_swap(swp_entry_t ent)
4337 {
4338         struct mem_cgroup *memcg;
4339         unsigned short id;
4340
4341         if (!do_swap_account)
4342                 return;
4343
4344         id = swap_cgroup_record(ent, 0);
4345         rcu_read_lock();
4346         memcg = mem_cgroup_lookup(id);
4347         if (memcg) {
4348                 /*
4349                  * We uncharge this because swap is freed.
4350                  * This memcg can be obsolete one. We avoid calling css_tryget
4351                  */
4352                 if (!mem_cgroup_is_root(memcg))
4353                         res_counter_uncharge(&memcg->memsw, PAGE_SIZE);
4354                 mem_cgroup_swap_statistics(memcg, false);
4355                 css_put(&memcg->css);
4356         }
4357         rcu_read_unlock();
4358 }
4359
4360 /**
4361  * mem_cgroup_move_swap_account - move swap charge and swap_cgroup's record.
4362  * @entry: swap entry to be moved
4363  * @from:  mem_cgroup which the entry is moved from
4364  * @to:  mem_cgroup which the entry is moved to
4365  *
4366  * It succeeds only when the swap_cgroup's record for this entry is the same
4367  * as the mem_cgroup's id of @from.
4368  *
4369  * Returns 0 on success, -EINVAL on failure.
4370  *
4371  * The caller must have charged to @to, IOW, called res_counter_charge() about
4372  * both res and memsw, and called css_get().
4373  */
4374 static int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4375                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4376 {
4377         unsigned short old_id, new_id;
4378
4379         old_id = mem_cgroup_id(from);
4380         new_id = mem_cgroup_id(to);
4381
4382         if (swap_cgroup_cmpxchg(entry, old_id, new_id) == old_id) {
4383                 mem_cgroup_swap_statistics(from, false);
4384                 mem_cgroup_swap_statistics(to, true);
4385                 /*
4386                  * This function is only called from task migration context now.
4387                  * It postpones res_counter and refcount handling till the end
4388                  * of task migration(mem_cgroup_clear_mc()) for performance
4389                  * improvement. But we cannot postpone css_get(to)  because if
4390                  * the process that has been moved to @to does swap-in, the
4391                  * refcount of @to might be decreased to 0.
4392                  *
4393                  * We are in attach() phase, so the cgroup is guaranteed to be
4394                  * alive, so we can just call css_get().
4395                  */
4396                 css_get(&to->css);
4397                 return 0;
4398         }
4399         return -EINVAL;
4400 }
4401 #else
4402 static inline int mem_cgroup_move_swap_account(swp_entry_t entry,
4403                                 struct mem_cgroup *from, struct mem_cgroup *to)
4404 {
4405         return -EINVAL;
4406 }
4407 #endif
4408
4409 /*
4410  * Before starting migration, account PAGE_SIZE to mem_cgroup that the old
4411  * page belongs to.
4412  */
4413 void mem_cgroup_prepare_migration(struct page *page, struct page *newpage,
4414                                   struct mem_cgroup **memcgp)
4415 {
4416         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4417         unsigned int nr_pages = 1;
4418         struct page_cgroup *pc;
4419         enum charge_type ctype;
4420
4421         *memcgp = NULL;
4422
4423         if (mem_cgroup_disabled())
4424                 return;
4425
4426         if (PageTransHuge(page))
4427                 nr_pages <<= compound_order(page);
4428
4429         pc = lookup_page_cgroup(page);
4430         lock_page_cgroup(pc);
4431         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4432                 memcg = pc->mem_cgroup;
4433                 css_get(&memcg->css);
4434                 /*
4435                  * At migrating an anonymous page, its mapcount goes down
4436                  * to 0 and uncharge() will be called. But, even if it's fully
4437                  * unmapped, migration may fail and this page has to be
4438                  * charged again. We set MIGRATION flag here and delay uncharge
4439                  * until end_migration() is called
4440                  *
4441                  * Corner Case Thinking
4442                  * A)
4443                  * When the old page was mapped as Anon and it's unmap-and-freed
4444                  * while migration was ongoing.
4445                  * If unmap finds the old page, uncharge() of it will be delayed
4446                  * until end_migration(). If unmap finds a new page, it's
4447                  * uncharged when it make mapcount to be 1->0. If unmap code
4448                  * finds swap_migration_entry, the new page will not be mapped
4449                  * and end_migration() will find it(mapcount==0).
4450                  *
4451                  * B)
4452                  * When the old page was mapped but migraion fails, the kernel
4453                  * remaps it. A charge for it is kept by MIGRATION flag even
4454                  * if mapcount goes down to 0. We can do remap successfully
4455                  * without charging it again.
4456                  *
4457                  * C)
4458                  * The "old" page is under lock_page() until the end of
4459                  * migration, so, the old page itself will not be swapped-out.
4460                  * If the new page is swapped out before end_migraton, our
4461                  * hook to usual swap-out path will catch the event.
4462                  */
4463                 if (PageAnon(page))
4464                         SetPageCgroupMigration(pc);
4465         }
4466         unlock_page_cgroup(pc);
4467         /*
4468          * If the page is not charged at this point,
4469          * we return here.
4470          */
4471         if (!memcg)
4472                 return;
4473
4474         *memcgp = memcg;
4475         /*
4476          * We charge new page before it's used/mapped. So, even if unlock_page()
4477          * is called before end_migration, we can catch all events on this new
4478          * page. In the case new page is migrated but not remapped, new page's
4479          * mapcount will be finally 0 and we call uncharge in end_migration().
4480          */
4481         if (PageAnon(page))
4482                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON;
4483         else
4484                 ctype = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4485         /*
4486          * The page is committed to the memcg, but it's not actually
4487          * charged to the res_counter since we plan on replacing the
4488          * old one and only one page is going to be left afterwards.
4489          */
4490         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, nr_pages, ctype, false);
4491 }
4492
4493 /* remove redundant charge if migration failed*/
4494 void mem_cgroup_end_migration(struct mem_cgroup *memcg,
4495         struct page *oldpage, struct page *newpage, bool migration_ok)
4496 {
4497         struct page *used, *unused;
4498         struct page_cgroup *pc;
4499         bool anon;
4500
4501         if (!memcg)
4502                 return;
4503
4504         if (!migration_ok) {
4505                 used = oldpage;
4506                 unused = newpage;
4507         } else {
4508                 used = newpage;
4509                 unused = oldpage;
4510         }
4511         anon = PageAnon(used);
4512         __mem_cgroup_uncharge_common(unused,
4513                                      anon ? MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_ANON
4514                                      : MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE,
4515                                      true);
4516         css_put(&memcg->css);
4517         /*
4518          * We disallowed uncharge of pages under migration because mapcount
4519          * of the page goes down to zero, temporarly.
4520          * Clear the flag and check the page should be charged.
4521          */
4522         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4523         lock_page_cgroup(pc);
4524         ClearPageCgroupMigration(pc);
4525         unlock_page_cgroup(pc);
4526
4527         /*
4528          * If a page is a file cache, radix-tree replacement is very atomic
4529          * and we can skip this check. When it was an Anon page, its mapcount
4530          * goes down to 0. But because we added MIGRATION flage, it's not
4531          * uncharged yet. There are several case but page->mapcount check
4532          * and USED bit check in mem_cgroup_uncharge_page() will do enough
4533          * check. (see prepare_charge() also)
4534          */
4535         if (anon)
4536                 mem_cgroup_uncharge_page(used);
4537 }
4538
4539 /*
4540  * At replace page cache, newpage is not under any memcg but it's on
4541  * LRU. So, this function doesn't touch res_counter but handles LRU
4542  * in correct way. Both pages are locked so we cannot race with uncharge.
4543  */
4544 void mem_cgroup_replace_page_cache(struct page *oldpage,
4545                                   struct page *newpage)
4546 {
4547         struct mem_cgroup *memcg = NULL;
4548         struct page_cgroup *pc;
4549         enum charge_type type = MEM_CGROUP_CHARGE_TYPE_CACHE;
4550
4551         if (mem_cgroup_disabled())
4552                 return;
4553
4554         pc = lookup_page_cgroup(oldpage);
4555         /* fix accounting on old pages */
4556         lock_page_cgroup(pc);
4557         if (PageCgroupUsed(pc)) {
4558                 memcg = pc->mem_cgroup;
4559                 mem_cgroup_charge_statistics(memcg, oldpage, false, -1);
4560                 ClearPageCgroupUsed(pc);
4561         }
4562         unlock_page_cgroup(pc);
4563
4564         /*
4565          * When called from shmem_replace_page(), in some cases the
4566          * oldpage has already been charged, and in some cases not.
4567          */
4568         if (!memcg)
4569                 return;
4570         /*
4571          * Even if newpage->mapping was NULL before starting replacement,
4572          * the newpage may be on LRU(or pagevec for LRU) already. We lock
4573          * LRU while we overwrite pc->mem_cgroup.
4574          */
4575         __mem_cgroup_commit_charge(memcg, newpage, 1, type, true);
4576 }
4577
4578 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
4579 static struct page_cgroup *lookup_page_cgroup_used(struct page *page)
4580 {
4581         struct page_cgroup *pc;
4582
4583         pc = lookup_page_cgroup(page);
4584         /*
4585          * Can be NULL while feeding pages into the page allocator for
4586          * the first time, i.e. during boot or memory hotplug;
4587          * or when mem_cgroup_disabled().
4588          */
4589         if (likely(pc) && PageCgroupUsed(pc))
4590                 return pc;
4591         return NULL;
4592 }
4593
4594 bool mem_cgroup_bad_page_check(struct page *page)
4595 {
4596         if (mem_cgroup_disabled())
4597                 return false;
4598
4599         return lookup_page_cgroup_used(page) != NULL;
4600 }
4601
4602 void mem_cgroup_print_bad_page(struct page *page)
4603 {
4604         struct page_cgroup *pc;
4605
4606         pc = lookup_page_cgroup_used(page);
4607         if (pc) {
4608                 pr_alert("pc:%p pc->flags:%lx pc->mem_cgroup:%p\n",
4609                          pc, pc->flags, pc->mem_cgroup);
4610         }
4611 }
4612 #endif
4613
4614 static int mem_cgroup_resize_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4615                                 unsigned long long val)
4616 {
4617         int retry_count;
4618         u64 memswlimit, memlimit;
4619         int ret = 0;
4620         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4621         u64 curusage, oldusage;
4622         int enlarge;
4623
4624         /*
4625          * For keeping hierarchical_reclaim simple, how long we should retry
4626          * is depends on callers. We set our retry-count to be function
4627          * of # of children which we should visit in this loop.
4628          */
4629         retry_count = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES * children;
4630
4631         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4632
4633         enlarge = 0;
4634         while (retry_count) {
4635                 if (signal_pending(current)) {
4636                         ret = -EINTR;
4637                         break;
4638                 }
4639                 /*
4640                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4641                  * open coded manner. You see what this really does.
4642                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4643                  */
4644                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4645                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4646                 if (memswlimit < val) {
4647                         ret = -EINVAL;
4648                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4649                         break;
4650                 }
4651
4652                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4653                 if (memlimit < val)
4654                         enlarge = 1;
4655
4656                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->res, val);
4657                 if (!ret) {
4658                         if (memswlimit == val)
4659                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4660                         else
4661                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4662                 }
4663                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4664
4665                 if (!ret)
4666                         break;
4667
4668                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4669                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4670                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
4671                 /* Usage is reduced ? */
4672                 if (curusage >= oldusage)
4673                         retry_count--;
4674                 else
4675                         oldusage = curusage;
4676         }
4677         if (!ret && enlarge)
4678                 memcg_oom_recover(memcg);
4679
4680         return ret;
4681 }
4682
4683 static int mem_cgroup_resize_memsw_limit(struct mem_cgroup *memcg,
4684                                         unsigned long long val)
4685 {
4686         int retry_count;
4687         u64 memlimit, memswlimit, oldusage, curusage;
4688         int children = mem_cgroup_count_children(memcg);
4689         int ret = -EBUSY;
4690         int enlarge = 0;
4691
4692         /* see mem_cgroup_resize_res_limit */
4693         retry_count = children * MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4694         oldusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4695         while (retry_count) {
4696                 if (signal_pending(current)) {
4697                         ret = -EINTR;
4698                         break;
4699                 }
4700                 /*
4701                  * Rather than hide all in some function, I do this in
4702                  * open coded manner. You see what this really does.
4703                  * We have to guarantee memcg->res.limit <= memcg->memsw.limit.
4704                  */
4705                 mutex_lock(&set_limit_mutex);
4706                 memlimit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
4707                 if (memlimit > val) {
4708                         ret = -EINVAL;
4709                         mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4710                         break;
4711                 }
4712                 memswlimit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
4713                 if (memswlimit < val)
4714                         enlarge = 1;
4715                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->memsw, val);
4716                 if (!ret) {
4717                         if (memlimit == val)
4718                                 memcg->memsw_is_minimum = true;
4719                         else
4720                                 memcg->memsw_is_minimum = false;
4721                 }
4722                 mutex_unlock(&set_limit_mutex);
4723
4724                 if (!ret)
4725                         break;
4726
4727                 mem_cgroup_reclaim(memcg, GFP_KERNEL,
4728                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_NOSWAP |
4729                                    MEM_CGROUP_RECLAIM_SHRINK);
4730                 curusage = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
4731                 /* Usage is reduced ? */
4732                 if (curusage >= oldusage)
4733                         retry_count--;
4734                 else
4735                         oldusage = curusage;
4736         }
4737         if (!ret && enlarge)
4738                 memcg_oom_recover(memcg);
4739         return ret;
4740 }
4741
4742 unsigned long mem_cgroup_soft_limit_reclaim(struct zone *zone, int order,
4743                                             gfp_t gfp_mask,
4744                                             unsigned long *total_scanned)
4745 {
4746         unsigned long nr_reclaimed = 0;
4747         struct mem_cgroup_per_zone *mz, *next_mz = NULL;
4748         unsigned long reclaimed;
4749         int loop = 0;
4750         struct mem_cgroup_tree_per_zone *mctz;
4751         unsigned long long excess;
4752         unsigned long nr_scanned;
4753
4754         if (order > 0)
4755                 return 0;
4756
4757         mctz = soft_limit_tree_node_zone(zone_to_nid(zone), zone_idx(zone));
4758         /*
4759          * This loop can run a while, specially if mem_cgroup's continuously
4760          * keep exceeding their soft limit and putting the system under
4761          * pressure
4762          */
4763         do {
4764                 if (next_mz)
4765                         mz = next_mz;
4766                 else
4767                         mz = mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4768                 if (!mz)
4769                         break;
4770
4771                 nr_scanned = 0;
4772                 reclaimed = mem_cgroup_soft_reclaim(mz->memcg, zone,
4773                                                     gfp_mask, &nr_scanned);
4774                 nr_reclaimed += reclaimed;
4775                 *total_scanned += nr_scanned;
4776                 spin_lock(&mctz->lock);
4777
4778                 /*
4779                  * If we failed to reclaim anything from this memory cgroup
4780                  * it is time to move on to the next cgroup
4781                  */
4782                 next_mz = NULL;
4783                 if (!reclaimed) {
4784                         do {
4785                                 /*
4786                                  * Loop until we find yet another one.
4787                                  *
4788                                  * By the time we get the soft_limit lock
4789                                  * again, someone might have aded the
4790                                  * group back on the RB tree. Iterate to
4791                                  * make sure we get a different mem.
4792                                  * mem_cgroup_largest_soft_limit_node returns
4793                                  * NULL if no other cgroup is present on
4794                                  * the tree
4795                                  */
4796                                 next_mz =
4797                                 __mem_cgroup_largest_soft_limit_node(mctz);
4798                                 if (next_mz == mz)
4799                                         css_put(&next_mz->memcg->css);
4800                                 else /* next_mz == NULL or other memcg */
4801                                         break;
4802                         } while (1);
4803                 }
4804                 __mem_cgroup_remove_exceeded(mz->memcg, mz, mctz);
4805                 excess = res_counter_soft_limit_excess(&mz->memcg->res);
4806                 /*
4807                  * One school of thought says that we should not add
4808                  * back the node to the tree if reclaim returns 0.
4809                  * But our reclaim could return 0, simply because due
4810                  * to priority we are exposing a smaller subset of
4811                  * memory to reclaim from. Consider this as a longer
4812                  * term TODO.
4813                  */
4814                 /* If excess == 0, no tree ops */
4815                 __mem_cgroup_insert_exceeded(mz->memcg, mz, mctz, excess);
4816                 spin_unlock(&mctz->lock);
4817                 css_put(&mz->memcg->css);
4818                 loop++;
4819                 /*
4820                  * Could not reclaim anything and there are no more
4821                  * mem cgroups to try or we seem to be looping without
4822                  * reclaiming anything.
4823                  */
4824                 if (!nr_reclaimed &&
4825                         (next_mz == NULL ||
4826                         loop > MEM_CGROUP_MAX_SOFT_LIMIT_RECLAIM_LOOPS))
4827                         break;
4828         } while (!nr_reclaimed);
4829         if (next_mz)
4830                 css_put(&next_mz->memcg->css);
4831         return nr_reclaimed;
4832 }
4833
4834 /**
4835  * mem_cgroup_force_empty_list - clears LRU of a group
4836  * @memcg: group to clear
4837  * @node: NUMA node
4838  * @zid: zone id
4839  * @lru: lru to to clear
4840  *
4841  * Traverse a specified page_cgroup list and try to drop them all.  This doesn't
4842  * reclaim the pages page themselves - pages are moved to the parent (or root)
4843  * group.
4844  */
4845 static void mem_cgroup_force_empty_list(struct mem_cgroup *memcg,
4846                                 int node, int zid, enum lru_list lru)
4847 {
4848         struct lruvec *lruvec;
4849         unsigned long flags;
4850         struct list_head *list;
4851         struct page *busy;
4852         struct zone *zone;
4853
4854         zone = &NODE_DATA(node)->node_zones[zid];
4855         lruvec = mem_cgroup_zone_lruvec(zone, memcg);
4856         list = &lruvec->lists[lru];
4857
4858         busy = NULL;
4859         do {
4860                 struct page_cgroup *pc;
4861                 struct page *page;
4862
4863                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
4864                 if (list_empty(list)) {
4865                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4866                         break;
4867                 }
4868                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
4869                 if (busy == page) {
4870                         list_move(&page->lru, list);
4871                         busy = NULL;
4872                         spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4873                         continue;
4874                 }
4875                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
4876
4877                 pc = lookup_page_cgroup(page);
4878
4879                 if (mem_cgroup_move_parent(page, pc, memcg)) {
4880                         /* found lock contention or "pc" is obsolete. */
4881                         busy = page;
4882                         cond_resched();
4883                 } else
4884                         busy = NULL;
4885         } while (!list_empty(list));
4886 }
4887
4888 /*
4889  * make mem_cgroup's charge to be 0 if there is no task by moving
4890  * all the charges and pages to the parent.
4891  * This enables deleting this mem_cgroup.
4892  *
4893  * Caller is responsible for holding css reference on the memcg.
4894  */
4895 static void mem_cgroup_reparent_charges(struct mem_cgroup *memcg)
4896 {
4897         int node, zid;
4898         u64 usage;
4899
4900         do {
4901                 /* This is for making all *used* pages to be on LRU. */
4902                 lru_add_drain_all();
4903                 drain_all_stock_sync(memcg);
4904                 mem_cgroup_start_move(memcg);
4905                 for_each_node_state(node, N_MEMORY) {
4906                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
4907                                 enum lru_list lru;
4908                                 for_each_lru(lru) {
4909                                         mem_cgroup_force_empty_list(memcg,
4910                                                         node, zid, lru);
4911                                 }
4912                         }
4913                 }
4914                 mem_cgroup_end_move(memcg);
4915                 memcg_oom_recover(memcg);
4916                 cond_resched();
4917
4918                 /*
4919                  * Kernel memory may not necessarily be trackable to a specific
4920                  * process. So they are not migrated, and therefore we can't
4921                  * expect their value to drop to 0 here.
4922                  * Having res filled up with kmem only is enough.
4923                  *
4924                  * This is a safety check because mem_cgroup_force_empty_list
4925                  * could have raced with mem_cgroup_replace_page_cache callers
4926                  * so the lru seemed empty but the page could have been added
4927                  * right after the check. RES_USAGE should be safe as we always
4928                  * charge before adding to the LRU.
4929                  */
4930                 usage = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) -
4931                         res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE);
4932         } while (usage > 0);
4933 }
4934
4935 static inline bool memcg_has_children(struct mem_cgroup *memcg)
4936 {
4937         lockdep_assert_held(&memcg_create_mutex);
4938         /*
4939          * The lock does not prevent addition or deletion to the list
4940          * of children, but it prevents a new child from being
4941          * initialized based on this parent in css_online(), so it's
4942          * enough to decide whether hierarchically inherited
4943          * attributes can still be changed or not.
4944          */
4945         return memcg->use_hierarchy &&
4946                 !list_empty(&memcg->css.cgroup->children);
4947 }
4948
4949 /*
4950  * Reclaims as many pages from the given memcg as possible and moves
4951  * the rest to the parent.
4952  *
4953  * Caller is responsible for holding css reference for memcg.
4954  */
4955 static int mem_cgroup_force_empty(struct mem_cgroup *memcg)
4956 {
4957         int nr_retries = MEM_CGROUP_RECLAIM_RETRIES;
4958         struct cgroup *cgrp = memcg->css.cgroup;
4959
4960         /* returns EBUSY if there is a task or if we come here twice. */
4961         if (cgroup_has_tasks(cgrp) || !list_empty(&cgrp->children))
4962                 return -EBUSY;
4963
4964         /* we call try-to-free pages for make this cgroup empty */
4965         lru_add_drain_all();
4966         /* try to free all pages in this cgroup */
4967         while (nr_retries && res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE) > 0) {
4968                 int progress;
4969
4970                 if (signal_pending(current))
4971                         return -EINTR;
4972
4973                 progress = try_to_free_mem_cgroup_pages(memcg, GFP_KERNEL,
4974                                                 false);
4975                 if (!progress) {
4976                         nr_retries--;
4977                         /* maybe some writeback is necessary */
4978                         congestion_wait(BLK_RW_ASYNC, HZ/10);
4979                 }
4980
4981         }
4982         lru_add_drain();
4983         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
4984
4985         return 0;
4986 }
4987
4988 static int mem_cgroup_force_empty_write(struct cgroup_subsys_state *css,
4989                                         unsigned int event)
4990 {
4991         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
4992
4993         if (mem_cgroup_is_root(memcg))
4994                 return -EINVAL;
4995         return mem_cgroup_force_empty(memcg);
4996 }
4997
4998 static u64 mem_cgroup_hierarchy_read(struct cgroup_subsys_state *css,
4999                                      struct cftype *cft)
5000 {
5001         return mem_cgroup_from_css(css)->use_hierarchy;
5002 }
5003
5004 static int mem_cgroup_hierarchy_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5005                                       struct cftype *cft, u64 val)
5006 {
5007         int retval = 0;
5008         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5009         struct mem_cgroup *parent_memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5010
5011         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5012
5013         if (memcg->use_hierarchy == val)
5014                 goto out;
5015
5016         /*
5017          * If parent's use_hierarchy is set, we can't make any modifications
5018          * in the child subtrees. If it is unset, then the change can
5019          * occur, provided the current cgroup has no children.
5020          *
5021          * For the root cgroup, parent_mem is NULL, we allow value to be
5022          * set if there are no children.
5023          */
5024         if ((!parent_memcg || !parent_memcg->use_hierarchy) &&
5025                                 (val == 1 || val == 0)) {
5026                 if (list_empty(&memcg->css.cgroup->children))
5027                         memcg->use_hierarchy = val;
5028                 else
5029                         retval = -EBUSY;
5030         } else
5031                 retval = -EINVAL;
5032
5033 out:
5034         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5035
5036         return retval;
5037 }
5038
5039
5040 static unsigned long mem_cgroup_recursive_stat(struct mem_cgroup *memcg,
5041                                                enum mem_cgroup_stat_index idx)
5042 {
5043         struct mem_cgroup *iter;
5044         long val = 0;
5045
5046         /* Per-cpu values can be negative, use a signed accumulator */
5047         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5048                 val += mem_cgroup_read_stat(iter, idx);
5049
5050         if (val < 0) /* race ? */
5051                 val = 0;
5052         return val;
5053 }
5054
5055 static inline u64 mem_cgroup_usage(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5056 {
5057         u64 val;
5058
5059         if (!mem_cgroup_is_root(memcg)) {
5060                 if (!swap)
5061                         return res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_USAGE);
5062                 else
5063                         return res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_USAGE);
5064         }
5065
5066         /*
5067          * Transparent hugepages are still accounted for in MEM_CGROUP_STAT_RSS
5068          * as well as in MEM_CGROUP_STAT_RSS_HUGE.
5069          */
5070         val = mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_CACHE);
5071         val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_RSS);
5072
5073         if (swap)
5074                 val += mem_cgroup_recursive_stat(memcg, MEM_CGROUP_STAT_SWAP);
5075
5076         return val << PAGE_SHIFT;
5077 }
5078
5079 static u64 mem_cgroup_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
5080                                    struct cftype *cft)
5081 {
5082         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5083         u64 val;
5084         int name;
5085         enum res_type type;
5086
5087         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5088         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5089
5090         switch (type) {
5091         case _MEM:
5092                 if (name == RES_USAGE)
5093                         val = mem_cgroup_usage(memcg, false);
5094                 else
5095                         val = res_counter_read_u64(&memcg->res, name);
5096                 break;
5097         case _MEMSWAP:
5098                 if (name == RES_USAGE)
5099                         val = mem_cgroup_usage(memcg, true);
5100                 else
5101                         val = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, name);
5102                 break;
5103         case _KMEM:
5104                 val = res_counter_read_u64(&memcg->kmem, name);
5105                 break;
5106         default:
5107                 BUG();
5108         }
5109
5110         return val;
5111 }
5112
5113 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5114 /* should be called with activate_kmem_mutex held */
5115 static int __memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
5116                                  unsigned long long limit)
5117 {
5118         int err = 0;
5119         int memcg_id;
5120
5121         if (memcg_kmem_is_active(memcg))
5122                 return 0;
5123
5124         /*
5125          * We are going to allocate memory for data shared by all memory
5126          * cgroups so let's stop accounting here.
5127          */
5128         memcg_stop_kmem_account();
5129
5130         /*
5131          * For simplicity, we won't allow this to be disabled.  It also can't
5132          * be changed if the cgroup has children already, or if tasks had
5133          * already joined.
5134          *
5135          * If tasks join before we set the limit, a person looking at
5136          * kmem.usage_in_bytes will have no way to determine when it took
5137          * place, which makes the value quite meaningless.
5138          *
5139          * After it first became limited, changes in the value of the limit are
5140          * of course permitted.
5141          */
5142         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5143         if (cgroup_has_tasks(memcg->css.cgroup) || memcg_has_children(memcg))
5144                 err = -EBUSY;
5145         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5146         if (err)
5147                 goto out;
5148
5149         memcg_id = ida_simple_get(&kmem_limited_groups,
5150                                   0, MEMCG_CACHES_MAX_SIZE, GFP_KERNEL);
5151         if (memcg_id < 0) {
5152                 err = memcg_id;
5153                 goto out;
5154         }
5155
5156         /*
5157          * Make sure we have enough space for this cgroup in each root cache's
5158          * memcg_params.
5159          */
5160         err = memcg_update_all_caches(memcg_id + 1);
5161         if (err)
5162                 goto out_rmid;
5163
5164         memcg->kmemcg_id = memcg_id;
5165         INIT_LIST_HEAD(&memcg->memcg_slab_caches);
5166         mutex_init(&memcg->slab_caches_mutex);
5167
5168         /*
5169          * We couldn't have accounted to this cgroup, because it hasn't got the
5170          * active bit set yet, so this should succeed.
5171          */
5172         err = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, limit);
5173         VM_BUG_ON(err);
5174
5175         static_key_slow_inc(&memcg_kmem_enabled_key);
5176         /*
5177          * Setting the active bit after enabling static branching will
5178          * guarantee no one starts accounting before all call sites are
5179          * patched.
5180          */
5181         memcg_kmem_set_active(memcg);
5182 out:
5183         memcg_resume_kmem_account();
5184         return err;
5185
5186 out_rmid:
5187         ida_simple_remove(&kmem_limited_groups, memcg_id);
5188         goto out;
5189 }
5190
5191 static int memcg_activate_kmem(struct mem_cgroup *memcg,
5192                                unsigned long long limit)
5193 {
5194         int ret;
5195
5196         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
5197         ret = __memcg_activate_kmem(memcg, limit);
5198         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
5199         return ret;
5200 }
5201
5202 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5203                                    unsigned long long val)
5204 {
5205         int ret;
5206
5207         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5208                 ret = memcg_activate_kmem(memcg, val);
5209         else
5210                 ret = res_counter_set_limit(&memcg->kmem, val);
5211         return ret;
5212 }
5213
5214 static int memcg_propagate_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5215 {
5216         int ret = 0;
5217         struct mem_cgroup *parent = parent_mem_cgroup(memcg);
5218
5219         if (!parent)
5220                 return 0;
5221
5222         mutex_lock(&activate_kmem_mutex);
5223         /*
5224          * If the parent cgroup is not kmem-active now, it cannot be activated
5225          * after this point, because it has at least one child already.
5226          */
5227         if (memcg_kmem_is_active(parent))
5228                 ret = __memcg_activate_kmem(memcg, RES_COUNTER_MAX);
5229         mutex_unlock(&activate_kmem_mutex);
5230         return ret;
5231 }
5232 #else
5233 static int memcg_update_kmem_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5234                                    unsigned long long val)
5235 {
5236         return -EINVAL;
5237 }
5238 #endif /* CONFIG_MEMCG_KMEM */
5239
5240 /*
5241  * The user of this function is...
5242  * RES_LIMIT.
5243  */
5244 static int mem_cgroup_write(struct cgroup_subsys_state *css, struct cftype *cft,
5245                             char *buffer)
5246 {
5247         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5248         enum res_type type;
5249         int name;
5250         unsigned long long val;
5251         int ret;
5252
5253         type = MEMFILE_TYPE(cft->private);
5254         name = MEMFILE_ATTR(cft->private);
5255
5256         switch (name) {
5257         case RES_LIMIT:
5258                 if (mem_cgroup_is_root(memcg)) { /* Can't set limit on root */
5259                         ret = -EINVAL;
5260                         break;
5261                 }
5262                 /* This function does all necessary parse...reuse it */
5263                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5264                 if (ret)
5265                         break;
5266                 if (type == _MEM)
5267                         ret = mem_cgroup_resize_limit(memcg, val);
5268                 else if (type == _MEMSWAP)
5269                         ret = mem_cgroup_resize_memsw_limit(memcg, val);
5270                 else if (type == _KMEM)
5271                         ret = memcg_update_kmem_limit(memcg, val);
5272                 else
5273                         return -EINVAL;
5274                 break;
5275         case RES_SOFT_LIMIT:
5276                 ret = res_counter_memparse_write_strategy(buffer, &val);
5277                 if (ret)
5278                         break;
5279                 /*
5280                  * For memsw, soft limits are hard to implement in terms
5281                  * of semantics, for now, we support soft limits for
5282                  * control without swap
5283                  */
5284                 if (type == _MEM)
5285                         ret = res_counter_set_soft_limit(&memcg->res, val);
5286                 else
5287                         ret = -EINVAL;
5288                 break;
5289         default:
5290                 ret = -EINVAL; /* should be BUG() ? */
5291                 break;
5292         }
5293         return ret;
5294 }
5295
5296 static void memcg_get_hierarchical_limit(struct mem_cgroup *memcg,
5297                 unsigned long long *mem_limit, unsigned long long *memsw_limit)
5298 {
5299         unsigned long long min_limit, min_memsw_limit, tmp;
5300
5301         min_limit = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5302         min_memsw_limit = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5303         if (!memcg->use_hierarchy)
5304                 goto out;
5305
5306         while (css_parent(&memcg->css)) {
5307                 memcg = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5308                 if (!memcg->use_hierarchy)
5309                         break;
5310                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->res, RES_LIMIT);
5311                 min_limit = min(min_limit, tmp);
5312                 tmp = res_counter_read_u64(&memcg->memsw, RES_LIMIT);
5313                 min_memsw_limit = min(min_memsw_limit, tmp);
5314         }
5315 out:
5316         *mem_limit = min_limit;
5317         *memsw_limit = min_memsw_limit;
5318 }
5319
5320 static int mem_cgroup_reset(struct cgroup_subsys_state *css, unsigned int event)
5321 {
5322         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5323         int name;
5324         enum res_type type;
5325
5326         type = MEMFILE_TYPE(event);
5327         name = MEMFILE_ATTR(event);
5328
5329         switch (name) {
5330         case RES_MAX_USAGE:
5331                 if (type == _MEM)
5332                         res_counter_reset_max(&memcg->res);
5333                 else if (type == _MEMSWAP)
5334                         res_counter_reset_max(&memcg->memsw);
5335                 else if (type == _KMEM)
5336                         res_counter_reset_max(&memcg->kmem);
5337                 else
5338                         return -EINVAL;
5339                 break;
5340         case RES_FAILCNT:
5341                 if (type == _MEM)
5342                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->res);
5343                 else if (type == _MEMSWAP)
5344                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->memsw);
5345                 else if (type == _KMEM)
5346                         res_counter_reset_failcnt(&memcg->kmem);
5347                 else
5348                         return -EINVAL;
5349                 break;
5350         }
5351
5352         return 0;
5353 }
5354
5355 static u64 mem_cgroup_move_charge_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5356                                         struct cftype *cft)
5357 {
5358         return mem_cgroup_from_css(css)->move_charge_at_immigrate;
5359 }
5360
5361 #ifdef CONFIG_MMU
5362 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5363                                         struct cftype *cft, u64 val)
5364 {
5365         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5366
5367         if (val >= (1 << NR_MOVE_TYPE))
5368                 return -EINVAL;
5369
5370         /*
5371          * No kind of locking is needed in here, because ->can_attach() will
5372          * check this value once in the beginning of the process, and then carry
5373          * on with stale data. This means that changes to this value will only
5374          * affect task migrations starting after the change.
5375          */
5376         memcg->move_charge_at_immigrate = val;
5377         return 0;
5378 }
5379 #else
5380 static int mem_cgroup_move_charge_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5381                                         struct cftype *cft, u64 val)
5382 {
5383         return -ENOSYS;
5384 }
5385 #endif
5386
5387 #ifdef CONFIG_NUMA
5388 static int memcg_numa_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5389 {
5390         struct numa_stat {
5391                 const char *name;
5392                 unsigned int lru_mask;
5393         };
5394
5395         static const struct numa_stat stats[] = {
5396                 { "total", LRU_ALL },
5397                 { "file", LRU_ALL_FILE },
5398                 { "anon", LRU_ALL_ANON },
5399                 { "unevictable", BIT(LRU_UNEVICTABLE) },
5400         };
5401         const struct numa_stat *stat;
5402         int nid;
5403         unsigned long nr;
5404         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5405
5406         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5407                 nr = mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, stat->lru_mask);
5408                 seq_printf(m, "%s=%lu", stat->name, nr);
5409                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5410                         nr = mem_cgroup_node_nr_lru_pages(memcg, nid,
5411                                                           stat->lru_mask);
5412                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5413                 }
5414                 seq_putc(m, '\n');
5415         }
5416
5417         for (stat = stats; stat < stats + ARRAY_SIZE(stats); stat++) {
5418                 struct mem_cgroup *iter;
5419
5420                 nr = 0;
5421                 for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5422                         nr += mem_cgroup_nr_lru_pages(iter, stat->lru_mask);
5423                 seq_printf(m, "hierarchical_%s=%lu", stat->name, nr);
5424                 for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
5425                         nr = 0;
5426                         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5427                                 nr += mem_cgroup_node_nr_lru_pages(
5428                                         iter, nid, stat->lru_mask);
5429                         seq_printf(m, " N%d=%lu", nid, nr);
5430                 }
5431                 seq_putc(m, '\n');
5432         }
5433
5434         return 0;
5435 }
5436 #endif /* CONFIG_NUMA */
5437
5438 static inline void mem_cgroup_lru_names_not_uptodate(void)
5439 {
5440         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(mem_cgroup_lru_names) != NR_LRU_LISTS);
5441 }
5442
5443 static int memcg_stat_show(struct seq_file *m, void *v)
5444 {
5445         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(m));
5446         struct mem_cgroup *mi;
5447         unsigned int i;
5448
5449         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5450                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5451                         continue;
5452                 seq_printf(m, "%s %ld\n", mem_cgroup_stat_names[i],
5453                            mem_cgroup_read_stat(memcg, i) * PAGE_SIZE);
5454         }
5455
5456         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++)
5457                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_events_names[i],
5458                            mem_cgroup_read_events(memcg, i));
5459
5460         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++)
5461                 seq_printf(m, "%s %lu\n", mem_cgroup_lru_names[i],
5462                            mem_cgroup_nr_lru_pages(memcg, BIT(i)) * PAGE_SIZE);
5463
5464         /* Hierarchical information */
5465         {
5466                 unsigned long long limit, memsw_limit;
5467                 memcg_get_hierarchical_limit(memcg, &limit, &memsw_limit);
5468                 seq_printf(m, "hierarchical_memory_limit %llu\n", limit);
5469                 if (do_swap_account)
5470                         seq_printf(m, "hierarchical_memsw_limit %llu\n",
5471                                    memsw_limit);
5472         }
5473
5474         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_STAT_NSTATS; i++) {
5475                 long long val = 0;
5476
5477                 if (i == MEM_CGROUP_STAT_SWAP && !do_swap_account)
5478                         continue;
5479                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5480                         val += mem_cgroup_read_stat(mi, i) * PAGE_SIZE;
5481                 seq_printf(m, "total_%s %lld\n", mem_cgroup_stat_names[i], val);
5482         }
5483
5484         for (i = 0; i < MEM_CGROUP_EVENTS_NSTATS; i++) {
5485                 unsigned long long val = 0;
5486
5487                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5488                         val += mem_cgroup_read_events(mi, i);
5489                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n",
5490                            mem_cgroup_events_names[i], val);
5491         }
5492
5493         for (i = 0; i < NR_LRU_LISTS; i++) {
5494                 unsigned long long val = 0;
5495
5496                 for_each_mem_cgroup_tree(mi, memcg)
5497                         val += mem_cgroup_nr_lru_pages(mi, BIT(i)) * PAGE_SIZE;
5498                 seq_printf(m, "total_%s %llu\n", mem_cgroup_lru_names[i], val);
5499         }
5500
5501 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
5502         {
5503                 int nid, zid;
5504                 struct mem_cgroup_per_zone *mz;
5505                 struct zone_reclaim_stat *rstat;
5506                 unsigned long recent_rotated[2] = {0, 0};
5507                 unsigned long recent_scanned[2] = {0, 0};
5508
5509                 for_each_online_node(nid)
5510                         for (zid = 0; zid < MAX_NR_ZONES; zid++) {
5511                                 mz = mem_cgroup_zoneinfo(memcg, nid, zid);
5512                                 rstat = &mz->lruvec.reclaim_stat;
5513
5514                                 recent_rotated[0] += rstat->recent_rotated[0];
5515                                 recent_rotated[1] += rstat->recent_rotated[1];
5516                                 recent_scanned[0] += rstat->recent_scanned[0];
5517                                 recent_scanned[1] += rstat->recent_scanned[1];
5518                         }
5519                 seq_printf(m, "recent_rotated_anon %lu\n", recent_rotated[0]);
5520                 seq_printf(m, "recent_rotated_file %lu\n", recent_rotated[1]);
5521                 seq_printf(m, "recent_scanned_anon %lu\n", recent_scanned[0]);
5522                 seq_printf(m, "recent_scanned_file %lu\n", recent_scanned[1]);
5523         }
5524 #endif
5525
5526         return 0;
5527 }
5528
5529 static u64 mem_cgroup_swappiness_read(struct cgroup_subsys_state *css,
5530                                       struct cftype *cft)
5531 {
5532         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5533
5534         return mem_cgroup_swappiness(memcg);
5535 }
5536
5537 static int mem_cgroup_swappiness_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5538                                        struct cftype *cft, u64 val)
5539 {
5540         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5541         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5542
5543         if (val > 100 || !parent)
5544                 return -EINVAL;
5545
5546         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5547
5548         /* If under hierarchy, only empty-root can set this value */
5549         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5550                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5551                 return -EINVAL;
5552         }
5553
5554         memcg->swappiness = val;
5555
5556         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5557
5558         return 0;
5559 }
5560
5561 static void __mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg, bool swap)
5562 {
5563         struct mem_cgroup_threshold_ary *t;
5564         u64 usage;
5565         int i;
5566
5567         rcu_read_lock();
5568         if (!swap)
5569                 t = rcu_dereference(memcg->thresholds.primary);
5570         else
5571                 t = rcu_dereference(memcg->memsw_thresholds.primary);
5572
5573         if (!t)
5574                 goto unlock;
5575
5576         usage = mem_cgroup_usage(memcg, swap);
5577
5578         /*
5579          * current_threshold points to threshold just below or equal to usage.
5580          * If it's not true, a threshold was crossed after last
5581          * call of __mem_cgroup_threshold().
5582          */
5583         i = t->current_threshold;
5584
5585         /*
5586          * Iterate backward over array of thresholds starting from
5587          * current_threshold and check if a threshold is crossed.
5588          * If none of thresholds below usage is crossed, we read
5589          * only one element of the array here.
5590          */
5591         for (; i >= 0 && unlikely(t->entries[i].threshold > usage); i--)
5592                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5593
5594         /* i = current_threshold + 1 */
5595         i++;
5596
5597         /*
5598          * Iterate forward over array of thresholds starting from
5599          * current_threshold+1 and check if a threshold is crossed.
5600          * If none of thresholds above usage is crossed, we read
5601          * only one element of the array here.
5602          */
5603         for (; i < t->size && unlikely(t->entries[i].threshold <= usage); i++)
5604                 eventfd_signal(t->entries[i].eventfd, 1);
5605
5606         /* Update current_threshold */
5607         t->current_threshold = i - 1;
5608 unlock:
5609         rcu_read_unlock();
5610 }
5611
5612 static void mem_cgroup_threshold(struct mem_cgroup *memcg)
5613 {
5614         while (memcg) {
5615                 __mem_cgroup_threshold(memcg, false);
5616                 if (do_swap_account)
5617                         __mem_cgroup_threshold(memcg, true);
5618
5619                 memcg = parent_mem_cgroup(memcg);
5620         }
5621 }
5622
5623 static int compare_thresholds(const void *a, const void *b)
5624 {
5625         const struct mem_cgroup_threshold *_a = a;
5626         const struct mem_cgroup_threshold *_b = b;
5627
5628         if (_a->threshold > _b->threshold)
5629                 return 1;
5630
5631         if (_a->threshold < _b->threshold)
5632                 return -1;
5633
5634         return 0;
5635 }
5636
5637 static int mem_cgroup_oom_notify_cb(struct mem_cgroup *memcg)
5638 {
5639         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev;
5640
5641         list_for_each_entry(ev, &memcg->oom_notify, list)
5642                 eventfd_signal(ev->eventfd, 1);
5643         return 0;
5644 }
5645
5646 static void mem_cgroup_oom_notify(struct mem_cgroup *memcg)
5647 {
5648         struct mem_cgroup *iter;
5649
5650         for_each_mem_cgroup_tree(iter, memcg)
5651                 mem_cgroup_oom_notify_cb(iter);
5652 }
5653
5654 static int __mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5655         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args, enum res_type type)
5656 {
5657         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5658         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5659         u64 threshold, usage;
5660         int i, size, ret;
5661
5662         ret = res_counter_memparse_write_strategy(args, &threshold);
5663         if (ret)
5664                 return ret;
5665
5666         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5667
5668         if (type == _MEM)
5669                 thresholds = &memcg->thresholds;
5670         else if (type == _MEMSWAP)
5671                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5672         else
5673                 BUG();
5674
5675         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5676
5677         /* Check if a threshold crossed before adding a new one */
5678         if (thresholds->primary)
5679                 __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5680
5681         size = thresholds->primary ? thresholds->primary->size + 1 : 1;
5682
5683         /* Allocate memory for new array of thresholds */
5684         new = kmalloc(sizeof(*new) + size * sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5685                         GFP_KERNEL);
5686         if (!new) {
5687                 ret = -ENOMEM;
5688                 goto unlock;
5689         }
5690         new->size = size;
5691
5692         /* Copy thresholds (if any) to new array */
5693         if (thresholds->primary) {
5694                 memcpy(new->entries, thresholds->primary->entries, (size - 1) *
5695                                 sizeof(struct mem_cgroup_threshold));
5696         }
5697
5698         /* Add new threshold */
5699         new->entries[size - 1].eventfd = eventfd;
5700         new->entries[size - 1].threshold = threshold;
5701
5702         /* Sort thresholds. Registering of new threshold isn't time-critical */
5703         sort(new->entries, size, sizeof(struct mem_cgroup_threshold),
5704                         compare_thresholds, NULL);
5705
5706         /* Find current threshold */
5707         new->current_threshold = -1;
5708         for (i = 0; i < size; i++) {
5709                 if (new->entries[i].threshold <= usage) {
5710                         /*
5711                          * new->current_threshold will not be used until
5712                          * rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5713                          * it here.
5714                          */
5715                         ++new->current_threshold;
5716                 } else
5717                         break;
5718         }
5719
5720         /* Free old spare buffer and save old primary buffer as spare */
5721         kfree(thresholds->spare);
5722         thresholds->spare = thresholds->primary;
5723
5724         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5725
5726         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5727         synchronize_rcu();
5728
5729 unlock:
5730         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5731
5732         return ret;
5733 }
5734
5735 static int mem_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5736         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5737 {
5738         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEM);
5739 }
5740
5741 static int memsw_cgroup_usage_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5742         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5743 {
5744         return __mem_cgroup_usage_register_event(memcg, eventfd, args, _MEMSWAP);
5745 }
5746
5747 static void __mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5748         struct eventfd_ctx *eventfd, enum res_type type)
5749 {
5750         struct mem_cgroup_thresholds *thresholds;
5751         struct mem_cgroup_threshold_ary *new;
5752         u64 usage;
5753         int i, j, size;
5754
5755         mutex_lock(&memcg->thresholds_lock);
5756         if (type == _MEM)
5757                 thresholds = &memcg->thresholds;
5758         else if (type == _MEMSWAP)
5759                 thresholds = &memcg->memsw_thresholds;
5760         else
5761                 BUG();
5762
5763         if (!thresholds->primary)
5764                 goto unlock;
5765
5766         usage = mem_cgroup_usage(memcg, type == _MEMSWAP);
5767
5768         /* Check if a threshold crossed before removing */
5769         __mem_cgroup_threshold(memcg, type == _MEMSWAP);
5770
5771         /* Calculate new number of threshold */
5772         size = 0;
5773         for (i = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5774                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd != eventfd)
5775                         size++;
5776         }
5777
5778         new = thresholds->spare;
5779
5780         /* Set thresholds array to NULL if we don't have thresholds */
5781         if (!size) {
5782                 kfree(new);
5783                 new = NULL;
5784                 goto swap_buffers;
5785         }
5786
5787         new->size = size;
5788
5789         /* Copy thresholds and find current threshold */
5790         new->current_threshold = -1;
5791         for (i = 0, j = 0; i < thresholds->primary->size; i++) {
5792                 if (thresholds->primary->entries[i].eventfd == eventfd)
5793                         continue;
5794
5795                 new->entries[j] = thresholds->primary->entries[i];
5796                 if (new->entries[j].threshold <= usage) {
5797                         /*
5798                          * new->current_threshold will not be used
5799                          * until rcu_assign_pointer(), so it's safe to increment
5800                          * it here.
5801                          */
5802                         ++new->current_threshold;
5803                 }
5804                 j++;
5805         }
5806
5807 swap_buffers:
5808         /* Swap primary and spare array */
5809         thresholds->spare = thresholds->primary;
5810         /* If all events are unregistered, free the spare array */
5811         if (!new) {
5812                 kfree(thresholds->spare);
5813                 thresholds->spare = NULL;
5814         }
5815
5816         rcu_assign_pointer(thresholds->primary, new);
5817
5818         /* To be sure that nobody uses thresholds */
5819         synchronize_rcu();
5820 unlock:
5821         mutex_unlock(&memcg->thresholds_lock);
5822 }
5823
5824 static void mem_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5825         struct eventfd_ctx *eventfd)
5826 {
5827         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEM);
5828 }
5829
5830 static void memsw_cgroup_usage_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5831         struct eventfd_ctx *eventfd)
5832 {
5833         return __mem_cgroup_usage_unregister_event(memcg, eventfd, _MEMSWAP);
5834 }
5835
5836 static int mem_cgroup_oom_register_event(struct mem_cgroup *memcg,
5837         struct eventfd_ctx *eventfd, const char *args)
5838 {
5839         struct mem_cgroup_eventfd_list *event;
5840
5841         event = kmalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
5842         if (!event)
5843                 return -ENOMEM;
5844
5845         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5846
5847         event->eventfd = eventfd;
5848         list_add(&event->list, &memcg->oom_notify);
5849
5850         /* already in OOM ? */
5851         if (atomic_read(&memcg->under_oom))
5852                 eventfd_signal(eventfd, 1);
5853         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5854
5855         return 0;
5856 }
5857
5858 static void mem_cgroup_oom_unregister_event(struct mem_cgroup *memcg,
5859         struct eventfd_ctx *eventfd)
5860 {
5861         struct mem_cgroup_eventfd_list *ev, *tmp;
5862
5863         spin_lock(&memcg_oom_lock);
5864
5865         list_for_each_entry_safe(ev, tmp, &memcg->oom_notify, list) {
5866                 if (ev->eventfd == eventfd) {
5867                         list_del(&ev->list);
5868                         kfree(ev);
5869                 }
5870         }
5871
5872         spin_unlock(&memcg_oom_lock);
5873 }
5874
5875 static int mem_cgroup_oom_control_read(struct seq_file *sf, void *v)
5876 {
5877         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(seq_css(sf));
5878
5879         seq_printf(sf, "oom_kill_disable %d\n", memcg->oom_kill_disable);
5880         seq_printf(sf, "under_oom %d\n", (bool)atomic_read(&memcg->under_oom));
5881         return 0;
5882 }
5883
5884 static int mem_cgroup_oom_control_write(struct cgroup_subsys_state *css,
5885         struct cftype *cft, u64 val)
5886 {
5887         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
5888         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(&memcg->css));
5889
5890         /* cannot set to root cgroup and only 0 and 1 are allowed */
5891         if (!parent || !((val == 0) || (val == 1)))
5892                 return -EINVAL;
5893
5894         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
5895         /* oom-kill-disable is a flag for subhierarchy. */
5896         if ((parent->use_hierarchy) || memcg_has_children(memcg)) {
5897                 mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5898                 return -EINVAL;
5899         }
5900         memcg->oom_kill_disable = val;
5901         if (!val)
5902                 memcg_oom_recover(memcg);
5903         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
5904         return 0;
5905 }
5906
5907 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
5908 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5909 {
5910         int ret;
5911
5912         memcg->kmemcg_id = -1;
5913         ret = memcg_propagate_kmem(memcg);
5914         if (ret)
5915                 return ret;
5916
5917         return mem_cgroup_sockets_init(memcg, ss);
5918 }
5919
5920 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5921 {
5922         mem_cgroup_sockets_destroy(memcg);
5923 }
5924
5925 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5926 {
5927         if (!memcg_kmem_is_active(memcg))
5928                 return;
5929
5930         /*
5931          * kmem charges can outlive the cgroup. In the case of slab
5932          * pages, for instance, a page contain objects from various
5933          * processes. As we prevent from taking a reference for every
5934          * such allocation we have to be careful when doing uncharge
5935          * (see memcg_uncharge_kmem) and here during offlining.
5936          *
5937          * The idea is that that only the _last_ uncharge which sees
5938          * the dead memcg will drop the last reference. An additional
5939          * reference is taken here before the group is marked dead
5940          * which is then paired with css_put during uncharge resp. here.
5941          *
5942          * Although this might sound strange as this path is called from
5943          * css_offline() when the referencemight have dropped down to 0
5944          * and shouldn't be incremented anymore (css_tryget would fail)
5945          * we do not have other options because of the kmem allocations
5946          * lifetime.
5947          */
5948         css_get(&memcg->css);
5949
5950         memcg_kmem_mark_dead(memcg);
5951
5952         if (res_counter_read_u64(&memcg->kmem, RES_USAGE) != 0)
5953                 return;
5954
5955         if (memcg_kmem_test_and_clear_dead(memcg))
5956                 css_put(&memcg->css);
5957 }
5958 #else
5959 static int memcg_init_kmem(struct mem_cgroup *memcg, struct cgroup_subsys *ss)
5960 {
5961         return 0;
5962 }
5963
5964 static void memcg_destroy_kmem(struct mem_cgroup *memcg)
5965 {
5966 }
5967
5968 static void kmem_cgroup_css_offline(struct mem_cgroup *memcg)
5969 {
5970 }
5971 #endif
5972
5973 /*
5974  * DO NOT USE IN NEW FILES.
5975  *
5976  * "cgroup.event_control" implementation.
5977  *
5978  * This is way over-engineered.  It tries to support fully configurable
5979  * events for each user.  Such level of flexibility is completely
5980  * unnecessary especially in the light of the planned unified hierarchy.
5981  *
5982  * Please deprecate this and replace with something simpler if at all
5983  * possible.
5984  */
5985
5986 /*
5987  * Unregister event and free resources.
5988  *
5989  * Gets called from workqueue.
5990  */
5991 static void memcg_event_remove(struct work_struct *work)
5992 {
5993         struct mem_cgroup_event *event =
5994                 container_of(work, struct mem_cgroup_event, remove);
5995         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
5996
5997         remove_wait_queue(event->wqh, &event->wait);
5998
5999         event->unregister_event(memcg, event->eventfd);
6000
6001         /* Notify userspace the event is going away. */
6002         eventfd_signal(event->eventfd, 1);
6003
6004         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
6005         kfree(event);
6006         css_put(&memcg->css);
6007 }
6008
6009 /*
6010  * Gets called on POLLHUP on eventfd when user closes it.
6011  *
6012  * Called with wqh->lock held and interrupts disabled.
6013  */
6014 static int memcg_event_wake(wait_queue_t *wait, unsigned mode,
6015                             int sync, void *key)
6016 {
6017         struct mem_cgroup_event *event =
6018                 container_of(wait, struct mem_cgroup_event, wait);
6019         struct mem_cgroup *memcg = event->memcg;
6020         unsigned long flags = (unsigned long)key;
6021
6022         if (flags & POLLHUP) {
6023                 /*
6024                  * If the event has been detached at cgroup removal, we
6025                  * can simply return knowing the other side will cleanup
6026                  * for us.
6027                  *
6028                  * We can't race against event freeing since the other
6029                  * side will require wqh->lock via remove_wait_queue(),
6030                  * which we hold.
6031                  */
6032                 spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6033                 if (!list_empty(&event->list)) {
6034                         list_del_init(&event->list);
6035                         /*
6036                          * We are in atomic context, but cgroup_event_remove()
6037                          * may sleep, so we have to call it in workqueue.
6038                          */
6039                         schedule_work(&event->remove);
6040                 }
6041                 spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6042         }
6043
6044         return 0;
6045 }
6046
6047 static void memcg_event_ptable_queue_proc(struct file *file,
6048                 wait_queue_head_t *wqh, poll_table *pt)
6049 {
6050         struct mem_cgroup_event *event =
6051                 container_of(pt, struct mem_cgroup_event, pt);
6052
6053         event->wqh = wqh;
6054         add_wait_queue(wqh, &event->wait);
6055 }
6056
6057 /*
6058  * DO NOT USE IN NEW FILES.
6059  *
6060  * Parse input and register new cgroup event handler.
6061  *
6062  * Input must be in format '<event_fd> <control_fd> <args>'.
6063  * Interpretation of args is defined by control file implementation.
6064  */
6065 static int memcg_write_event_control(struct cgroup_subsys_state *css,
6066                                      struct cftype *cft, char *buffer)
6067 {
6068         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6069         struct mem_cgroup_event *event;
6070         struct cgroup_subsys_state *cfile_css;
6071         unsigned int efd, cfd;
6072         struct fd efile;
6073         struct fd cfile;
6074         const char *name;
6075         char *endp;
6076         int ret;
6077
6078         efd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6079         if (*endp != ' ')
6080                 return -EINVAL;
6081         buffer = endp + 1;
6082
6083         cfd = simple_strtoul(buffer, &endp, 10);
6084         if ((*endp != ' ') && (*endp != '\0'))
6085                 return -EINVAL;
6086         buffer = endp + 1;
6087
6088         event = kzalloc(sizeof(*event), GFP_KERNEL);
6089         if (!event)
6090                 return -ENOMEM;
6091
6092         event->memcg = memcg;
6093         INIT_LIST_HEAD(&event->list);
6094         init_poll_funcptr(&event->pt, memcg_event_ptable_queue_proc);
6095         init_waitqueue_func_entry(&event->wait, memcg_event_wake);
6096         INIT_WORK(&event->remove, memcg_event_remove);
6097
6098         efile = fdget(efd);
6099         if (!efile.file) {
6100                 ret = -EBADF;
6101                 goto out_kfree;
6102         }
6103
6104         event->eventfd = eventfd_ctx_fileget(efile.file);
6105         if (IS_ERR(event->eventfd)) {
6106                 ret = PTR_ERR(event->eventfd);
6107                 goto out_put_efile;
6108         }
6109
6110         cfile = fdget(cfd);
6111         if (!cfile.file) {
6112                 ret = -EBADF;
6113                 goto out_put_eventfd;
6114         }
6115
6116         /* the process need read permission on control file */
6117         /* AV: shouldn't we check that it's been opened for read instead? */
6118         ret = inode_permission(file_inode(cfile.file), MAY_READ);
6119         if (ret < 0)
6120                 goto out_put_cfile;
6121
6122         /*
6123          * Determine the event callbacks and set them in @event.  This used
6124          * to be done via struct cftype but cgroup core no longer knows
6125          * about these events.  The following is crude but the whole thing
6126          * is for compatibility anyway.
6127          *
6128          * DO NOT ADD NEW FILES.
6129          */
6130         name = cfile.file->f_dentry->d_name.name;
6131
6132         if (!strcmp(name, "memory.usage_in_bytes")) {
6133                 event->register_event = mem_cgroup_usage_register_event;
6134                 event->unregister_event = mem_cgroup_usage_unregister_event;
6135         } else if (!strcmp(name, "memory.oom_control")) {
6136                 event->register_event = mem_cgroup_oom_register_event;
6137                 event->unregister_event = mem_cgroup_oom_unregister_event;
6138         } else if (!strcmp(name, "memory.pressure_level")) {
6139                 event->register_event = vmpressure_register_event;
6140                 event->unregister_event = vmpressure_unregister_event;
6141         } else if (!strcmp(name, "memory.memsw.usage_in_bytes")) {
6142                 event->register_event = memsw_cgroup_usage_register_event;
6143                 event->unregister_event = memsw_cgroup_usage_unregister_event;
6144         } else {
6145                 ret = -EINVAL;
6146                 goto out_put_cfile;
6147         }
6148
6149         /*
6150          * Verify @cfile should belong to @css.  Also, remaining events are
6151          * automatically removed on cgroup destruction but the removal is
6152          * asynchronous, so take an extra ref on @css.
6153          */
6154         cfile_css = css_tryget_from_dir(cfile.file->f_dentry->d_parent,
6155                                         &memory_cgrp_subsys);
6156         ret = -EINVAL;
6157         if (IS_ERR(cfile_css))
6158                 goto out_put_cfile;
6159         if (cfile_css != css) {
6160                 css_put(cfile_css);
6161                 goto out_put_cfile;
6162         }
6163
6164         ret = event->register_event(memcg, event->eventfd, buffer);
6165         if (ret)
6166                 goto out_put_css;
6167
6168         efile.file->f_op->poll(efile.file, &event->pt);
6169
6170         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6171         list_add(&event->list, &memcg->event_list);
6172         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6173
6174         fdput(cfile);
6175         fdput(efile);
6176
6177         return 0;
6178
6179 out_put_css:
6180         css_put(css);
6181 out_put_cfile:
6182         fdput(cfile);
6183 out_put_eventfd:
6184         eventfd_ctx_put(event->eventfd);
6185 out_put_efile:
6186         fdput(efile);
6187 out_kfree:
6188         kfree(event);
6189
6190         return ret;
6191 }
6192
6193 static struct cftype mem_cgroup_files[] = {
6194         {
6195                 .name = "usage_in_bytes",
6196                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_USAGE),
6197                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6198         },
6199         {
6200                 .name = "max_usage_in_bytes",
6201                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_MAX_USAGE),
6202                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6203                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6204         },
6205         {
6206                 .name = "limit_in_bytes",
6207                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_LIMIT),
6208                 .write_string = mem_cgroup_write,
6209                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6210         },
6211         {
6212                 .name = "soft_limit_in_bytes",
6213                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_SOFT_LIMIT),
6214                 .write_string = mem_cgroup_write,
6215                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6216         },
6217         {
6218                 .name = "failcnt",
6219                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEM, RES_FAILCNT),
6220                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6221                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6222         },
6223         {
6224                 .name = "stat",
6225                 .seq_show = memcg_stat_show,
6226         },
6227         {
6228                 .name = "force_empty",
6229                 .trigger = mem_cgroup_force_empty_write,
6230         },
6231         {
6232                 .name = "use_hierarchy",
6233                 .flags = CFTYPE_INSANE,
6234                 .write_u64 = mem_cgroup_hierarchy_write,
6235                 .read_u64 = mem_cgroup_hierarchy_read,
6236         },
6237         {
6238                 .name = "cgroup.event_control",         /* XXX: for compat */
6239                 .write_string = memcg_write_event_control,
6240                 .flags = CFTYPE_NO_PREFIX,
6241                 .mode = S_IWUGO,
6242         },
6243         {
6244                 .name = "swappiness",
6245                 .read_u64 = mem_cgroup_swappiness_read,
6246                 .write_u64 = mem_cgroup_swappiness_write,
6247         },
6248         {
6249                 .name = "move_charge_at_immigrate",
6250                 .read_u64 = mem_cgroup_move_charge_read,
6251                 .write_u64 = mem_cgroup_move_charge_write,
6252         },
6253         {
6254                 .name = "oom_control",
6255                 .seq_show = mem_cgroup_oom_control_read,
6256                 .write_u64 = mem_cgroup_oom_control_write,
6257                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_OOM_TYPE, OOM_CONTROL),
6258         },
6259         {
6260                 .name = "pressure_level",
6261         },
6262 #ifdef CONFIG_NUMA
6263         {
6264                 .name = "numa_stat",
6265                 .seq_show = memcg_numa_stat_show,
6266         },
6267 #endif
6268 #ifdef CONFIG_MEMCG_KMEM
6269         {
6270                 .name = "kmem.limit_in_bytes",
6271                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_LIMIT),
6272                 .write_string = mem_cgroup_write,
6273                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6274         },
6275         {
6276                 .name = "kmem.usage_in_bytes",
6277                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_USAGE),
6278                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6279         },
6280         {
6281                 .name = "kmem.failcnt",
6282                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_FAILCNT),
6283                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6284                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6285         },
6286         {
6287                 .name = "kmem.max_usage_in_bytes",
6288                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_KMEM, RES_MAX_USAGE),
6289                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6290                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6291         },
6292 #ifdef CONFIG_SLABINFO
6293         {
6294                 .name = "kmem.slabinfo",
6295                 .seq_show = mem_cgroup_slabinfo_read,
6296         },
6297 #endif
6298 #endif
6299         { },    /* terminate */
6300 };
6301
6302 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
6303 static struct cftype memsw_cgroup_files[] = {
6304         {
6305                 .name = "memsw.usage_in_bytes",
6306                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_USAGE),
6307                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6308         },
6309         {
6310                 .name = "memsw.max_usage_in_bytes",
6311                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_MAX_USAGE),
6312                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6313                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6314         },
6315         {
6316                 .name = "memsw.limit_in_bytes",
6317                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_LIMIT),
6318                 .write_string = mem_cgroup_write,
6319                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6320         },
6321         {
6322                 .name = "memsw.failcnt",
6323                 .private = MEMFILE_PRIVATE(_MEMSWAP, RES_FAILCNT),
6324                 .trigger = mem_cgroup_reset,
6325                 .read_u64 = mem_cgroup_read_u64,
6326         },
6327         { },    /* terminate */
6328 };
6329 #endif
6330 static int alloc_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6331 {
6332         struct mem_cgroup_per_node *pn;
6333         struct mem_cgroup_per_zone *mz;
6334         int zone, tmp = node;
6335         /*
6336          * This routine is called against possible nodes.
6337          * But it's BUG to call kmalloc() against offline node.
6338          *
6339          * TODO: this routine can waste much memory for nodes which will
6340          *       never be onlined. It's better to use memory hotplug callback
6341          *       function.
6342          */
6343         if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6344                 tmp = -1;
6345         pn = kzalloc_node(sizeof(*pn), GFP_KERNEL, tmp);
6346         if (!pn)
6347                 return 1;
6348
6349         for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6350                 mz = &pn->zoneinfo[zone];
6351                 lruvec_init(&mz->lruvec);
6352                 mz->usage_in_excess = 0;
6353                 mz->on_tree = false;
6354                 mz->memcg = memcg;
6355         }
6356         memcg->nodeinfo[node] = pn;
6357         return 0;
6358 }
6359
6360 static void free_mem_cgroup_per_zone_info(struct mem_cgroup *memcg, int node)
6361 {
6362         kfree(memcg->nodeinfo[node]);
6363 }
6364
6365 static struct mem_cgroup *mem_cgroup_alloc(void)
6366 {
6367         struct mem_cgroup *memcg;
6368         size_t size;
6369
6370         size = sizeof(struct mem_cgroup);
6371         size += nr_node_ids * sizeof(struct mem_cgroup_per_node *);
6372
6373         memcg = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
6374         if (!memcg)
6375                 return NULL;
6376
6377         memcg->stat = alloc_percpu(struct mem_cgroup_stat_cpu);
6378         if (!memcg->stat)
6379                 goto out_free;
6380         spin_lock_init(&memcg->pcp_counter_lock);
6381         return memcg;
6382
6383 out_free:
6384         kfree(memcg);
6385         return NULL;
6386 }
6387
6388 /*
6389  * At destroying mem_cgroup, references from swap_cgroup can remain.
6390  * (scanning all at force_empty is too costly...)
6391  *
6392  * Instead of clearing all references at force_empty, we remember
6393  * the number of reference from swap_cgroup and free mem_cgroup when
6394  * it goes down to 0.
6395  *
6396  * Removal of cgroup itself succeeds regardless of refs from swap.
6397  */
6398
6399 static void __mem_cgroup_free(struct mem_cgroup *memcg)
6400 {
6401         int node;
6402
6403         mem_cgroup_remove_from_trees(memcg);
6404
6405         for_each_node(node)
6406                 free_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node);
6407
6408         free_percpu(memcg->stat);
6409
6410         /*
6411          * We need to make sure that (at least for now), the jump label
6412          * destruction code runs outside of the cgroup lock. This is because
6413          * get_online_cpus(), which is called from the static_branch update,
6414          * can't be called inside the cgroup_lock. cpusets are the ones
6415          * enforcing this dependency, so if they ever change, we might as well.
6416          *
6417          * schedule_work() will guarantee this happens. Be careful if you need
6418          * to move this code around, and make sure it is outside
6419          * the cgroup_lock.
6420          */
6421         disarm_static_keys(memcg);
6422         kfree(memcg);
6423 }
6424
6425 /*
6426  * Returns the parent mem_cgroup in memcgroup hierarchy with hierarchy enabled.
6427  */
6428 struct mem_cgroup *parent_mem_cgroup(struct mem_cgroup *memcg)
6429 {
6430         if (!memcg->res.parent)
6431                 return NULL;
6432         return mem_cgroup_from_res_counter(memcg->res.parent, res);
6433 }
6434 EXPORT_SYMBOL(parent_mem_cgroup);
6435
6436 static void __init mem_cgroup_soft_limit_tree_init(void)
6437 {
6438         struct mem_cgroup_tree_per_node *rtpn;
6439         struct mem_cgroup_tree_per_zone *rtpz;
6440         int tmp, node, zone;
6441
6442         for_each_node(node) {
6443                 tmp = node;
6444                 if (!node_state(node, N_NORMAL_MEMORY))
6445                         tmp = -1;
6446                 rtpn = kzalloc_node(sizeof(*rtpn), GFP_KERNEL, tmp);
6447                 BUG_ON(!rtpn);
6448
6449                 soft_limit_tree.rb_tree_per_node[node] = rtpn;
6450
6451                 for (zone = 0; zone < MAX_NR_ZONES; zone++) {
6452                         rtpz = &rtpn->rb_tree_per_zone[zone];
6453                         rtpz->rb_root = RB_ROOT;
6454                         spin_lock_init(&rtpz->lock);
6455                 }
6456         }
6457 }
6458
6459 static struct cgroup_subsys_state * __ref
6460 mem_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
6461 {
6462         struct mem_cgroup *memcg;
6463         long error = -ENOMEM;
6464         int node;
6465
6466         memcg = mem_cgroup_alloc();
6467         if (!memcg)
6468                 return ERR_PTR(error);
6469
6470         for_each_node(node)
6471                 if (alloc_mem_cgroup_per_zone_info(memcg, node))
6472                         goto free_out;
6473
6474         /* root ? */
6475         if (parent_css == NULL) {
6476                 root_mem_cgroup = memcg;
6477                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6478                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6479                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6480         }
6481
6482         memcg->last_scanned_node = MAX_NUMNODES;
6483         INIT_LIST_HEAD(&memcg->oom_notify);
6484         memcg->move_charge_at_immigrate = 0;
6485         mutex_init(&memcg->thresholds_lock);
6486         spin_lock_init(&memcg->move_lock);
6487         vmpressure_init(&memcg->vmpressure);
6488         INIT_LIST_HEAD(&memcg->event_list);
6489         spin_lock_init(&memcg->event_list_lock);
6490
6491         return &memcg->css;
6492
6493 free_out:
6494         __mem_cgroup_free(memcg);
6495         return ERR_PTR(error);
6496 }
6497
6498 static int
6499 mem_cgroup_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
6500 {
6501         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6502         struct mem_cgroup *parent = mem_cgroup_from_css(css_parent(css));
6503
6504         if (css->cgroup->id > MEM_CGROUP_ID_MAX)
6505                 return -ENOSPC;
6506
6507         if (!parent)
6508                 return 0;
6509
6510         mutex_lock(&memcg_create_mutex);
6511
6512         memcg->use_hierarchy = parent->use_hierarchy;
6513         memcg->oom_kill_disable = parent->oom_kill_disable;
6514         memcg->swappiness = mem_cgroup_swappiness(parent);
6515
6516         if (parent->use_hierarchy) {
6517                 res_counter_init(&memcg->res, &parent->res);
6518                 res_counter_init(&memcg->memsw, &parent->memsw);
6519                 res_counter_init(&memcg->kmem, &parent->kmem);
6520
6521                 /*
6522                  * No need to take a reference to the parent because cgroup
6523                  * core guarantees its existence.
6524                  */
6525         } else {
6526                 res_counter_init(&memcg->res, NULL);
6527                 res_counter_init(&memcg->memsw, NULL);
6528                 res_counter_init(&memcg->kmem, NULL);
6529                 /*
6530                  * Deeper hierachy with use_hierarchy == false doesn't make
6531                  * much sense so let cgroup subsystem know about this
6532                  * unfortunate state in our controller.
6533                  */
6534                 if (parent != root_mem_cgroup)
6535                         memory_cgrp_subsys.broken_hierarchy = true;
6536         }
6537         mutex_unlock(&memcg_create_mutex);
6538
6539         return memcg_init_kmem(memcg, &memory_cgrp_subsys);
6540 }
6541
6542 /*
6543  * Announce all parents that a group from their hierarchy is gone.
6544  */
6545 static void mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(struct mem_cgroup *memcg)
6546 {
6547         struct mem_cgroup *parent = memcg;
6548
6549         while ((parent = parent_mem_cgroup(parent)))
6550                 mem_cgroup_iter_invalidate(parent);
6551
6552         /*
6553          * if the root memcg is not hierarchical we have to check it
6554          * explicitely.
6555          */
6556         if (!root_mem_cgroup->use_hierarchy)
6557                 mem_cgroup_iter_invalidate(root_mem_cgroup);
6558 }
6559
6560 static void mem_cgroup_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
6561 {
6562         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6563         struct mem_cgroup_event *event, *tmp;
6564         struct cgroup_subsys_state *iter;
6565
6566         /*
6567          * Unregister events and notify userspace.
6568          * Notify userspace about cgroup removing only after rmdir of cgroup
6569          * directory to avoid race between userspace and kernelspace.
6570          */
6571         spin_lock(&memcg->event_list_lock);
6572         list_for_each_entry_safe(event, tmp, &memcg->event_list, list) {
6573                 list_del_init(&event->list);
6574                 schedule_work(&event->remove);
6575         }
6576         spin_unlock(&memcg->event_list_lock);
6577
6578         kmem_cgroup_css_offline(memcg);
6579
6580         mem_cgroup_invalidate_reclaim_iterators(memcg);
6581
6582         /*
6583          * This requires that offlining is serialized.  Right now that is
6584          * guaranteed because css_killed_work_fn() holds the cgroup_mutex.
6585          */
6586         css_for_each_descendant_post(iter, css)
6587                 mem_cgroup_reparent_charges(mem_cgroup_from_css(iter));
6588
6589         mem_cgroup_destroy_all_caches(memcg);
6590         vmpressure_cleanup(&memcg->vmpressure);
6591 }
6592
6593 static void mem_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
6594 {
6595         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
6596         /*
6597          * XXX: css_offline() would be where we should reparent all
6598          * memory to prepare the cgroup for destruction.  However,
6599          * memcg does not do css_tryget() and res_counter charging
6600          * under the same RCU lock region, which means that charging
6601          * could race with offlining.  Offlining only happens to
6602          * cgroups with no tasks in them but charges can show up
6603          * without any tasks from the swapin path when the target
6604          * memcg is looked up from the swapout record and not from the
6605          * current task as it usually is.  A race like this can leak
6606          * charges and put pages with stale cgroup pointers into
6607          * circulation:
6608          *
6609          * #0                        #1
6610          *                           lookup_swap_cgroup_id()
6611          *                           rcu_read_lock()
6612          *                           mem_cgroup_lookup()
6613          *                           css_tryget()
6614          *                           rcu_read_unlock()
6615          * disable css_tryget()
6616          * call_rcu()
6617          *   offline_css()
6618          *     reparent_charges()
6619          *                           res_counter_charge()
6620          *                           css_put()
6621          *                             css_free()
6622          *                           pc->mem_cgroup = dead memcg
6623          *                           add page to lru
6624          *
6625          * The bulk of the charges are still moved in offline_css() to
6626          * avoid pinning a lot of pages in case a long-term reference
6627          * like a swapout record is deferring the css_free() to long
6628          * after offlining.  But this makes sure we catch any charges
6629          * made after offlining:
6630          */
6631         mem_cgroup_reparent_charges(memcg);
6632
6633         memcg_destroy_kmem(memcg);
6634         __mem_cgroup_free(memcg);
6635 }
6636
6637 #ifdef CONFIG_MMU
6638 /* Handlers for move charge at task migration. */
6639 #define PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE 256
6640 static int mem_cgroup_do_precharge(unsigned long count)
6641 {
6642         int ret = 0;
6643         int batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6644         struct mem_cgroup *memcg = mc.to;
6645
6646         if (mem_cgroup_is_root(memcg)) {
6647                 mc.precharge += count;
6648                 /* we don't need css_get for root */
6649                 return ret;
6650         }
6651         /* try to charge at once */
6652         if (count > 1) {
6653                 struct res_counter *dummy;
6654                 /*
6655                  * "memcg" cannot be under rmdir() because we've already checked
6656                  * by cgroup_lock_live_cgroup() that it is not removed and we
6657                  * are still under the same cgroup_mutex. So we can postpone
6658                  * css_get().
6659                  */
6660                 if (res_counter_charge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count, &dummy))
6661                         goto one_by_one;
6662                 if (do_swap_account && res_counter_charge(&memcg->memsw,
6663                                                 PAGE_SIZE * count, &dummy)) {
6664                         res_counter_uncharge(&memcg->res, PAGE_SIZE * count);
6665                         goto one_by_one;
6666                 }
6667                 mc.precharge += count;
6668                 return ret;
6669         }
6670 one_by_one:
6671         /* fall back to one by one charge */
6672         while (count--) {
6673                 if (signal_pending(current)) {
6674                         ret = -EINTR;
6675                         break;
6676                 }
6677                 if (!batch_count--) {
6678                         batch_count = PRECHARGE_COUNT_AT_ONCE;
6679                         cond_resched();
6680                 }
6681                 ret = __mem_cgroup_try_charge(NULL,
6682                                         GFP_KERNEL, 1, &memcg, false);
6683                 if (ret)
6684                         /* mem_cgroup_clear_mc() will do uncharge later */
6685                         return ret;
6686                 mc.precharge++;
6687         }
6688         return ret;
6689 }
6690
6691 /**
6692  * get_mctgt_type - get target type of moving charge
6693  * @vma: the vma the pte to be checked belongs
6694  * @addr: the address corresponding to the pte to be checked
6695  * @ptent: the pte to be checked
6696  * @target: the pointer the target page or swap ent will be stored(can be NULL)
6697  *
6698  * Returns
6699  *   0(MC_TARGET_NONE): if the pte is not a target for move charge.
6700  *   1(MC_TARGET_PAGE): if the page corresponding to this pte is a target for
6701  *     move charge. if @target is not NULL, the page is stored in target->page
6702  *     with extra refcnt got(Callers should handle it).
6703  *   2(MC_TARGET_SWAP): if the swap entry corresponding to this pte is a
6704  *     target for charge migration. if @target is not NULL, the entry is stored
6705  *     in target->ent.
6706  *
6707  * Called with pte lock held.
6708  */
6709 union mc_target {
6710         struct page     *page;
6711         swp_entry_t     ent;
6712 };
6713
6714 enum mc_target_type {
6715         MC_TARGET_NONE = 0,
6716         MC_TARGET_PAGE,
6717         MC_TARGET_SWAP,
6718 };
6719
6720 static struct page *mc_handle_present_pte(struct vm_area_struct *vma,
6721                                                 unsigned long addr, pte_t ptent)
6722 {
6723         struct page *page = vm_normal_page(vma, addr, ptent);
6724
6725         if (!page || !page_mapped(page))
6726                 return NULL;
6727         if (PageAnon(page)) {
6728                 /* we don't move shared anon */
6729                 if (!move_anon())
6730                         return NULL;
6731         } else if (!move_file())
6732                 /* we ignore mapcount for file pages */
6733                 return NULL;
6734         if (!get_page_unless_zero(page))
6735                 return NULL;
6736
6737         return page;
6738 }
6739
6740 #ifdef CONFIG_SWAP
6741 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6742                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6743 {
6744         struct page *page = NULL;
6745         swp_entry_t ent = pte_to_swp_entry(ptent);
6746
6747         if (!move_anon() || non_swap_entry(ent))
6748                 return NULL;
6749         /*
6750          * Because lookup_swap_cache() updates some statistics counter,
6751          * we call find_get_page() with swapper_space directly.
6752          */
6753         page = find_get_page(swap_address_space(ent), ent.val);
6754         if (do_swap_account)
6755                 entry->val = ent.val;
6756
6757         return page;
6758 }
6759 #else
6760 static struct page *mc_handle_swap_pte(struct vm_area_struct *vma,
6761                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6762 {
6763         return NULL;
6764 }
6765 #endif
6766
6767 static struct page *mc_handle_file_pte(struct vm_area_struct *vma,
6768                         unsigned long addr, pte_t ptent, swp_entry_t *entry)
6769 {
6770         struct page *page = NULL;
6771         struct address_space *mapping;
6772         pgoff_t pgoff;
6773
6774         if (!vma->vm_file) /* anonymous vma */
6775                 return NULL;
6776         if (!move_file())
6777                 return NULL;
6778
6779         mapping = vma->vm_file->f_mapping;
6780         if (pte_none(ptent))
6781                 pgoff = linear_page_index(vma, addr);
6782         else /* pte_file(ptent) is true */
6783                 pgoff = pte_to_pgoff(ptent);
6784
6785         /* page is moved even if it's not RSS of this task(page-faulted). */
6786         page = find_get_page(mapping, pgoff);
6787
6788 #ifdef CONFIG_SWAP
6789         /* shmem/tmpfs may report page out on swap: account for that too. */
6790         if (radix_tree_exceptional_entry(page)) {
6791                 swp_entry_t swap = radix_to_swp_entry(page);
6792                 if (do_swap_account)
6793                         *entry = swap;
6794                 page = find_get_page(swap_address_space(swap), swap.val);
6795         }
6796 #endif
6797         return page;
6798 }
6799
6800 static enum mc_target_type get_mctgt_type(struct vm_area_struct *vma,
6801                 unsigned long addr, pte_t ptent, union mc_target *target)
6802 {
6803         struct page *page = NULL;
6804         struct page_cgroup *pc;
6805         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6806         swp_entry_t ent = { .val = 0 };
6807
6808         if (pte_present(ptent))
6809                 page = mc_handle_present_pte(vma, addr, ptent);
6810         else if (is_swap_pte(ptent))
6811                 page = mc_handle_swap_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6812         else if (pte_none(ptent) || pte_file(ptent))
6813                 page = mc_handle_file_pte(vma, addr, ptent, &ent);
6814
6815         if (!page && !ent.val)
6816                 return ret;
6817         if (page) {
6818                 pc = lookup_page_cgroup(page);
6819                 /*
6820                  * Do only loose check w/o page_cgroup lock.
6821                  * mem_cgroup_move_account() checks the pc is valid or not under
6822                  * the lock.
6823                  */
6824                 if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6825                         ret = MC_TARGET_PAGE;
6826                         if (target)
6827                                 target->page = page;
6828                 }
6829                 if (!ret || !target)
6830                         put_page(page);
6831         }
6832         /* There is a swap entry and a page doesn't exist or isn't charged */
6833         if (ent.val && !ret &&
6834             mem_cgroup_id(mc.from) == lookup_swap_cgroup_id(ent)) {
6835                 ret = MC_TARGET_SWAP;
6836                 if (target)
6837                         target->ent = ent;
6838         }
6839         return ret;
6840 }
6841
6842 #ifdef CONFIG_TRANSPARENT_HUGEPAGE
6843 /*
6844  * We don't consider swapping or file mapped pages because THP does not
6845  * support them for now.
6846  * Caller should make sure that pmd_trans_huge(pmd) is true.
6847  */
6848 static enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6849                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6850 {
6851         struct page *page = NULL;
6852         struct page_cgroup *pc;
6853         enum mc_target_type ret = MC_TARGET_NONE;
6854
6855         page = pmd_page(pmd);
6856         VM_BUG_ON_PAGE(!page || !PageHead(page), page);
6857         if (!move_anon())
6858                 return ret;
6859         pc = lookup_page_cgroup(page);
6860         if (PageCgroupUsed(pc) && pc->mem_cgroup == mc.from) {
6861                 ret = MC_TARGET_PAGE;
6862                 if (target) {
6863                         get_page(page);
6864                         target->page = page;
6865                 }
6866         }
6867         return ret;
6868 }
6869 #else
6870 static inline enum mc_target_type get_mctgt_type_thp(struct vm_area_struct *vma,
6871                 unsigned long addr, pmd_t pmd, union mc_target *target)
6872 {
6873         return MC_TARGET_NONE;
6874 }
6875 #endif
6876
6877 static int mem_cgroup_count_precharge_pte_range(pmd_t *pmd,
6878                                         unsigned long addr, unsigned long end,
6879                                         struct mm_walk *walk)
6880 {
6881         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
6882         pte_t *pte;
6883         spinlock_t *ptl;
6884
6885         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
6886                 if (get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, NULL) == MC_TARGET_PAGE)
6887                         mc.precharge += HPAGE_PMD_NR;
6888                 spin_unlock(ptl);
6889                 return 0;
6890         }
6891
6892         if (pmd_trans_unstable(pmd))
6893                 return 0;
6894         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
6895         for (; addr != end; pte++, addr += PAGE_SIZE)
6896                 if (get_mctgt_type(vma, addr, *pte, NULL))
6897                         mc.precharge++; /* increment precharge temporarily */
6898         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
6899         cond_resched();
6900
6901         return 0;
6902 }
6903
6904 static unsigned long mem_cgroup_count_precharge(struct mm_struct *mm)
6905 {
6906         unsigned long precharge;
6907         struct vm_area_struct *vma;
6908
6909         down_read(&mm->mmap_sem);
6910         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
6911                 struct mm_walk mem_cgroup_count_precharge_walk = {
6912                         .pmd_entry = mem_cgroup_count_precharge_pte_range,
6913                         .mm = mm,
6914                         .private = vma,
6915                 };
6916                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
6917                         continue;
6918                 walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
6919                                         &mem_cgroup_count_precharge_walk);
6920         }
6921         up_read(&mm->mmap_sem);
6922
6923         precharge = mc.precharge;
6924         mc.precharge = 0;
6925
6926         return precharge;
6927 }
6928
6929 static int mem_cgroup_precharge_mc(struct mm_struct *mm)
6930 {
6931         unsigned long precharge = mem_cgroup_count_precharge(mm);
6932
6933         VM_BUG_ON(mc.moving_task);
6934         mc.moving_task = current;
6935         return mem_cgroup_do_precharge(precharge);
6936 }
6937
6938 /* cancels all extra charges on mc.from and mc.to, and wakes up all waiters. */
6939 static void __mem_cgroup_clear_mc(void)
6940 {
6941         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6942         struct mem_cgroup *to = mc.to;
6943         int i;
6944
6945         /* we must uncharge all the leftover precharges from mc.to */
6946         if (mc.precharge) {
6947                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.to, mc.precharge);
6948                 mc.precharge = 0;
6949         }
6950         /*
6951          * we didn't uncharge from mc.from at mem_cgroup_move_account(), so
6952          * we must uncharge here.
6953          */
6954         if (mc.moved_charge) {
6955                 __mem_cgroup_cancel_charge(mc.from, mc.moved_charge);
6956                 mc.moved_charge = 0;
6957         }
6958         /* we must fixup refcnts and charges */
6959         if (mc.moved_swap) {
6960                 /* uncharge swap account from the old cgroup */
6961                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.from))
6962                         res_counter_uncharge(&mc.from->memsw,
6963                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6964
6965                 for (i = 0; i < mc.moved_swap; i++)
6966                         css_put(&mc.from->css);
6967
6968                 if (!mem_cgroup_is_root(mc.to)) {
6969                         /*
6970                          * we charged both to->res and to->memsw, so we should
6971                          * uncharge to->res.
6972                          */
6973                         res_counter_uncharge(&mc.to->res,
6974                                                 PAGE_SIZE * mc.moved_swap);
6975                 }
6976                 /* we've already done css_get(mc.to) */
6977                 mc.moved_swap = 0;
6978         }
6979         memcg_oom_recover(from);
6980         memcg_oom_recover(to);
6981         wake_up_all(&mc.waitq);
6982 }
6983
6984 static void mem_cgroup_clear_mc(void)
6985 {
6986         struct mem_cgroup *from = mc.from;
6987
6988         /*
6989          * we must clear moving_task before waking up waiters at the end of
6990          * task migration.
6991          */
6992         mc.moving_task = NULL;
6993         __mem_cgroup_clear_mc();
6994         spin_lock(&mc.lock);
6995         mc.from = NULL;
6996         mc.to = NULL;
6997         spin_unlock(&mc.lock);
6998         mem_cgroup_end_move(from);
6999 }
7000
7001 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7002                                  struct cgroup_taskset *tset)
7003 {
7004         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
7005         int ret = 0;
7006         struct mem_cgroup *memcg = mem_cgroup_from_css(css);
7007         unsigned long move_charge_at_immigrate;
7008
7009         /*
7010          * We are now commited to this value whatever it is. Changes in this
7011          * tunable will only affect upcoming migrations, not the current one.
7012          * So we need to save it, and keep it going.
7013          */
7014         move_charge_at_immigrate  = memcg->move_charge_at_immigrate;
7015         if (move_charge_at_immigrate) {
7016                 struct mm_struct *mm;
7017                 struct mem_cgroup *from = mem_cgroup_from_task(p);
7018
7019                 VM_BUG_ON(from == memcg);
7020
7021                 mm = get_task_mm(p);
7022                 if (!mm)
7023                         return 0;
7024                 /* We move charges only when we move a owner of the mm */
7025                 if (mm->owner == p) {
7026                         VM_BUG_ON(mc.from);
7027                         VM_BUG_ON(mc.to);
7028                         VM_BUG_ON(mc.precharge);
7029                         VM_BUG_ON(mc.moved_charge);
7030                         VM_BUG_ON(mc.moved_swap);
7031                         mem_cgroup_start_move(from);
7032                         spin_lock(&mc.lock);
7033                         mc.from = from;
7034                         mc.to = memcg;
7035                         mc.immigrate_flags = move_charge_at_immigrate;
7036                         spin_unlock(&mc.lock);
7037                         /* We set mc.moving_task later */
7038
7039                         ret = mem_cgroup_precharge_mc(mm);
7040                         if (ret)
7041                                 mem_cgroup_clear_mc();
7042                 }
7043                 mmput(mm);
7044         }
7045         return ret;
7046 }
7047
7048 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7049                                      struct cgroup_taskset *tset)
7050 {
7051         mem_cgroup_clear_mc();
7052 }
7053
7054 static int mem_cgroup_move_charge_pte_range(pmd_t *pmd,
7055                                 unsigned long addr, unsigned long end,
7056                                 struct mm_walk *walk)
7057 {
7058         int ret = 0;
7059         struct vm_area_struct *vma = walk->private;
7060         pte_t *pte;
7061         spinlock_t *ptl;
7062         enum mc_target_type target_type;
7063         union mc_target target;
7064         struct page *page;
7065         struct page_cgroup *pc;
7066
7067         /*
7068          * We don't take compound_lock() here but no race with splitting thp
7069          * happens because:
7070          *  - if pmd_trans_huge_lock() returns 1, the relevant thp is not
7071          *    under splitting, which means there's no concurrent thp split,
7072          *  - if another thread runs into split_huge_page() just after we
7073          *    entered this if-block, the thread must wait for page table lock
7074          *    to be unlocked in __split_huge_page_splitting(), where the main
7075          *    part of thp split is not executed yet.
7076          */
7077         if (pmd_trans_huge_lock(pmd, vma, &ptl) == 1) {
7078                 if (mc.precharge < HPAGE_PMD_NR) {
7079                         spin_unlock(ptl);
7080                         return 0;
7081                 }
7082                 target_type = get_mctgt_type_thp(vma, addr, *pmd, &target);
7083                 if (target_type == MC_TARGET_PAGE) {
7084                         page = target.page;
7085                         if (!isolate_lru_page(page)) {
7086                                 pc = lookup_page_cgroup(page);
7087                                 if (!mem_cgroup_move_account(page, HPAGE_PMD_NR,
7088                                                         pc, mc.from, mc.to)) {
7089                                         mc.precharge -= HPAGE_PMD_NR;
7090                                         mc.moved_charge += HPAGE_PMD_NR;
7091                                 }
7092                                 putback_lru_page(page);
7093                         }
7094                         put_page(page);
7095                 }
7096                 spin_unlock(ptl);
7097                 return 0;
7098         }
7099
7100         if (pmd_trans_unstable(pmd))
7101                 return 0;
7102 retry:
7103         pte = pte_offset_map_lock(vma->vm_mm, pmd, addr, &ptl);
7104         for (; addr != end; addr += PAGE_SIZE) {
7105                 pte_t ptent = *(pte++);
7106                 swp_entry_t ent;
7107
7108                 if (!mc.precharge)
7109                         break;
7110
7111                 switch (get_mctgt_type(vma, addr, ptent, &target)) {
7112                 case MC_TARGET_PAGE:
7113                         page = target.page;
7114                         if (isolate_lru_page(page))
7115                                 goto put;
7116                         pc = lookup_page_cgroup(page);
7117                         if (!mem_cgroup_move_account(page, 1, pc,
7118                                                      mc.from, mc.to)) {
7119                                 mc.precharge--;
7120                                 /* we uncharge from mc.from later. */
7121                                 mc.moved_charge++;
7122                         }
7123                         putback_lru_page(page);
7124 put:                    /* get_mctgt_type() gets the page */
7125                         put_page(page);
7126                         break;
7127                 case MC_TARGET_SWAP:
7128                         ent = target.ent;
7129                         if (!mem_cgroup_move_swap_account(ent, mc.from, mc.to)) {
7130                                 mc.precharge--;
7131                                 /* we fixup refcnts and charges later. */
7132                                 mc.moved_swap++;
7133                         }
7134                         break;
7135                 default:
7136                         break;
7137                 }
7138         }
7139         pte_unmap_unlock(pte - 1, ptl);
7140         cond_resched();
7141
7142         if (addr != end) {
7143                 /*
7144                  * We have consumed all precharges we got in can_attach().
7145                  * We try charge one by one, but don't do any additional
7146                  * charges to mc.to if we have failed in charge once in attach()
7147                  * phase.
7148                  */
7149                 ret = mem_cgroup_do_precharge(1);
7150                 if (!ret)
7151                         goto retry;
7152         }
7153
7154         return ret;
7155 }
7156
7157 static void mem_cgroup_move_charge(struct mm_struct *mm)
7158 {
7159         struct vm_area_struct *vma;
7160
7161         lru_add_drain_all();
7162 retry:
7163         if (unlikely(!down_read_trylock(&mm->mmap_sem))) {
7164                 /*
7165                  * Someone who are holding the mmap_sem might be waiting in
7166                  * waitq. So we cancel all extra charges, wake up all waiters,
7167                  * and retry. Because we cancel precharges, we might not be able
7168                  * to move enough charges, but moving charge is a best-effort
7169                  * feature anyway, so it wouldn't be a big problem.
7170                  */
7171                 __mem_cgroup_clear_mc();
7172                 cond_resched();
7173                 goto retry;
7174         }
7175         for (vma = mm->mmap; vma; vma = vma->vm_next) {
7176                 int ret;
7177                 struct mm_walk mem_cgroup_move_charge_walk = {
7178                         .pmd_entry = mem_cgroup_move_charge_pte_range,
7179                         .mm = mm,
7180                         .private = vma,
7181                 };
7182                 if (is_vm_hugetlb_page(vma))
7183                         continue;
7184                 ret = walk_page_range(vma->vm_start, vma->vm_end,
7185                                                 &mem_cgroup_move_charge_walk);
7186                 if (ret)
7187                         /*
7188                          * means we have consumed all precharges and failed in
7189                          * doing additional charge. Just abandon here.
7190                          */
7191                         break;
7192         }
7193         up_read(&mm->mmap_sem);
7194 }
7195
7196 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7197                                  struct cgroup_taskset *tset)
7198 {
7199         struct task_struct *p = cgroup_taskset_first(tset);
7200         struct mm_struct *mm = get_task_mm(p);
7201
7202         if (mm) {
7203                 if (mc.to)
7204                         mem_cgroup_move_charge(mm);
7205                 mmput(mm);
7206         }
7207         if (mc.to)
7208                 mem_cgroup_clear_mc();
7209 }
7210 #else   /* !CONFIG_MMU */
7211 static int mem_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7212                                  struct cgroup_taskset *tset)
7213 {
7214         return 0;
7215 }
7216 static void mem_cgroup_cancel_attach(struct cgroup_subsys_state *css,
7217                                      struct cgroup_taskset *tset)
7218 {
7219 }
7220 static void mem_cgroup_move_task(struct cgroup_subsys_state *css,
7221                                  struct cgroup_taskset *tset)
7222 {
7223 }
7224 #endif
7225
7226 /*
7227  * Cgroup retains root cgroups across [un]mount cycles making it necessary
7228  * to verify sane_behavior flag on each mount attempt.
7229  */
7230 static void mem_cgroup_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
7231 {
7232         /*
7233          * use_hierarchy is forced with sane_behavior.  cgroup core
7234          * guarantees that @root doesn't have any children, so turning it
7235          * on for the root memcg is enough.
7236          */
7237         if (cgroup_sane_behavior(root_css->cgroup))
7238                 mem_cgroup_from_css(root_css)->use_hierarchy = true;
7239 }
7240
7241 struct cgroup_subsys memory_cgrp_subsys = {
7242         .css_alloc = mem_cgroup_css_alloc,
7243         .css_online = mem_cgroup_css_online,
7244         .css_offline = mem_cgroup_css_offline,
7245         .css_free = mem_cgroup_css_free,
7246         .can_attach = mem_cgroup_can_attach,
7247         .cancel_attach = mem_cgroup_cancel_attach,
7248         .attach = mem_cgroup_move_task,
7249         .bind = mem_cgroup_bind,
7250         .base_cftypes = mem_cgroup_files,
7251         .early_init = 0,
7252 };
7253
7254 #ifdef CONFIG_MEMCG_SWAP
7255 static int __init enable_swap_account(char *s)
7256 {
7257         if (!strcmp(s, "1"))
7258                 really_do_swap_account = 1;
7259         else if (!strcmp(s, "0"))
7260                 really_do_swap_account = 0;
7261         return 1;
7262 }
7263 __setup("swapaccount=", enable_swap_account);
7264
7265 static void __init memsw_file_init(void)
7266 {
7267         WARN_ON(cgroup_add_cftypes(&memory_cgrp_subsys, memsw_cgroup_files));
7268 }
7269
7270 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7271 {
7272         if (!mem_cgroup_disabled() && really_do_swap_account) {
7273                 do_swap_account = 1;
7274                 memsw_file_init();
7275         }
7276 }
7277
7278 #else
7279 static void __init enable_swap_cgroup(void)
7280 {
7281 }
7282 #endif
7283
7284 /*
7285  * subsys_initcall() for memory controller.
7286  *
7287  * Some parts like hotcpu_notifier() have to be initialized from this context
7288  * because of lock dependencies (cgroup_lock -> cpu hotplug) but basically
7289  * everything that doesn't depend on a specific mem_cgroup structure should
7290  * be initialized from here.
7291  */
7292 static int __init mem_cgroup_init(void)
7293 {
7294         hotcpu_notifier(memcg_cpu_hotplug_callback, 0);
7295         enable_swap_cgroup();
7296         mem_cgroup_soft_limit_tree_init();
7297         memcg_stock_init();
7298         return 0;
7299 }
7300 subsys_initcall(mem_cgroup_init);